REPASO DE TEMAS PARA EL II EXAMEN BIMESTRAL [19-07-12]

1) Un elemento "X" presenta 5 electrones de valencia y tiene una configuración electrónica de 5 niveles de energía. ¿Cuál es la carga nuclear del átomo "X"?

2) ¿Cuál es el estado de oxidación del átomo central en cada molécula?: KMnO4, Na2Cr2O4, Al2[SO3]3

3) ¿Cuántos gramos de acetileno [C2H2] hay en 3/4 moles del hidrocarburo? Datos: C[12], H[1]

4) ¿En 1400 gramos de hierro puro, cuántos átomos del metal existen? Dato: Fe[56]

5) ¿Cuál es la fórmula correcta de los siguientes compuestos? Utiliza: Tabla periódica
   
a) Hipobromato de aluminio

b) Ácido sulfuroso

c) Óxido de calcio

d) Carbonito de sodio

e) Óxido ferroso

f) Hidróxido plúmbico

6) ¿Cuál es la composición centesimal de los componentes del carbonato de calcio?

7) La fórmula del yeso es CaSO4*5H2O, ¿En qué porcentaje se encuentra el agua en el yeso?

8) ¿Cuál es el volumen molar de un gas ideal que se encuentra sometido a una presión de 2,5 atm y una temperatura de - 73ºC?

9) ¿Cuántos gramos de metano [CH4] ocupan un volumen de 25 litros a una presión de 0,5 atm y una temperatura de -73ºC?

10) ¿Cuál es la fórmula correcta?

a) Para hallar la temperatura final de un gas ideal en un proceso isobárico.

b) Para hallar la densidad de de un gas ideal utilizando las variables fundamentales del estado gaseoso.

c) Para hallar la presión inicial de un gas ideal en un proceso isotèrmico.

d) Para hallar la temperatura final de un gas a partir de la ecuación general de los gases ideales.

SEMANA Nº 7

5º AÑO SEC - TEMA: ESTADO  GASEOSO [Tarea de la clase]

1.     No es una variable fundamental del estado gaseoso.

a) Volumen                b) Temperatura              c) Presión

d) Densidad              e) N.A.

2.     Se tiene 10 litros de un gas a 273º C y 5 atm. ¿Qué volumen ocupará todo este gas a condiciones normales (C. N.)?

a) 25 L                 b) 20                c) 15

d) 30                    e) 50


*Sol:
T1 = 273º C + 273º = 546º K          ;           T2 (CN) = 0ºC + 273 = 273º K
P1 = 5 atm                                        ;           P2 (CN) = 1 atm   
V1 = 10 L                                          ;           V2 (CN) = ?


Aplicando la Ley General de los gases ideales:  [P1][V1] / [T1]  = [P2][V2] / [T2]


De donde: [V2] = [P1][V1][T2] / [T1][P2] = [5atm][10L][273ºK] / [546ºK][1atm]


[V2] = 25 L

3.     Se tiene un gas herméticamente cerrado en un recipiente esférico ejerciendo una presión de 8 atm. Todo este gas es trasladado a otro recipiente esférico. Si la temperatura permanece constante. ¿Qué presión en atmósferas ejercerá este gas en el mismo recipiente?

a) 2 atm               b) 1                  c) 64

d) 4                     e) N.A


*Sol:
T = constante = Proceso isotérmico, la ecuación será : [P1][V1]  = [P2][V2]
P1 = 8 atm    ;   [P2] = [P1][V1] / [V2]   ;  [P2] = [8atm][V1] / [V2]


*Faltan datos

4.     Calcular el peso molecular de 28 g de una sustancia gaseosa que se encuentra a la presión de 4,1 atm temperatura de 127º C y ocupando un volumen de 14 litros.

a) 16                    b) 14                c) 28

d) 32                    e) 64


*Sol:
P = 4,1 atm    ;    T = 127º C + 273 = 400º K     ;     V = 14 L      ;     W = 28 g


Fórmula a emplear:  [P][V] = [W / M][R][T]


Donde: [M] = [W][R][T] / [P][V]  
                    =  [28g][0,082L-atm/molºK][400ºK] / [4,1atm][14L]


[M] = 918 / 57, 4 = 16 g /mol

5.     El volumen de un gas varia de 300 L a 500 L cuando su temperatura varia de 27º C a 127º C. ¿En qué porcentaje disminuye la presión con respecto a la inicial?

a) 120%               b) 80                c) 60

d) 20                    e) N.A.


*Sol:
V1 = 300 L   ;   V2 = 500 L
T1 = 27º C + 273 = 300º K    ;    T2 = 127º C + 273 = 400º K

Aplicando la Ley General de los gases ideales:  [P1][V1] / [T1]  = [P2][V2] / [T2]


[P1][300] / [300] = [P2][500]/[400]


[P1] = 1, 25 [P2]


[P2] = [P1] / 1, 25 = 0, 8 [P1]   , la presión inicial disminuye 20%

6.     Al disminuir el volumen de un gas en un 40% y aumentar su temperatura en 50% entonces diga ¿en cuánto excede la presión final de la inicial en %?

a) 110                  b) 250              c) 130

d) 150                  e) N.A.


*Sol:
[V1]  ;  [V2] = 0,6 [V1]
[T1]  ;  [T2] = 1, 5 [T1]


Aplicando la Ley General de los gases ideales:  [P1][V1] / [T1]  = [P2][V2] / [T2]


[P1][V1] / [T1]  = [P2][0,6 V1] / [1,5 T1]
[P1] = 0, 4 [P2]


[P2] = [P1] / 0, 4 = 2, 5 [P1] , la presión final es 250 % de la presión inicial.

7.     50 litros de un gas se encuentra a 2 atm y 27º C. 
      ¿Qué volumen ocupará el gas en condiciones normales (C. N.)?

a) 9,1 L                b) 91                c) 910

d) 0,91                 e) 9,10


*Sol:

T1 = 27º C + 273º = 300º K            ;           T2 (CN) = 0ºC + 273 = 273º K

P1 = 2 atm                                        ;           P2 (CN) = 1 atm   

V1 = 50 L                                          ;           V2 (CN) = ?

Aplicando la Ley General de los gases ideales:  [P1][V1] / [T1]  = [P2][V2] / [T2]

De donde: [V2] = [P1][V1][T2] / [T1][P2] = [2atm][50L][273ºK] / [300ºK][1atm]

[V2] = 91 L

8.     Se tiene 400 ml de un gas ideal a 27º C y 1 atm, si se cuadruplica su volumen a igual presión. Determine la nueva temperatura.

a) 120 K               b) 12                c) 1200

d) 140                  e) 1400


*Sol:
V1 = 400 ml    ;      T1 = 27º C + 273 = 300º K    ;    P1 = P2 = constante
V2 = 1600 ml    ;    T2 = ?

Aplicando la Ley General de los gases ideales:  [P1][V1] / [T1]  = [P2][V2] / [T2]


Proceso isobárico:  [V1] / [T1]  = [V2] / [T2]
[T2]  = [V2][T1] / [V1]  =  [1600][300] / [400]   =   1200º K

9.     El estado inicial de un gas es 2 atm, 1º L de volumen y 127º C. Halar la temperatura en la nueva condición de 20 atm de presión y 1 L de volumen.

a) 40 K                 b) 400              c) 20

d) 200                  e) 500


*Sol:


FE DE ERRATAS: DICE: 1º L,  DEBE DECIR: 10 L  (volumen inicial)


P1 = 2 atm    ;    V1 = 10 L    ;    V2 = 1 L
T1 = 127º C  +  273 = 400º K    ;    P2 = 20 atm    ;    T2 = ?


Aplicando la Ley General de los gases ideales:  [P1][V1] / [T1]  = [P2][V2] / [T2]


[T2]  = [P2][V2][T1] / [P1][V1]  =  [20][1][400] / [2][10]   =   400º K

10.  40 litros de un gas se encuentra a 76 mmHg a 273º C. ¿Qué volumen ocupará a C. N.?

a) 4 L                   b) 2                  c) 40

d) 20                    e) N.A.


*Sol:

T1 = 273º C + 273º = 546º K            ;           T2 (CN) = 0ºC + 273 = 273º K

P1 = 76 mm Hg                                  ;           P2 (CN) = 1 atm = 760 mmHg   

V1 = 40 L                                            ;           V2 (CN) = ?

Aplicando la Ley General de los gases ideales:  [P1][V1] / [T1]  = [P2][V2] / [T2]

De donde: [V2] = [P1][V1][T2] / [T1][P2] = [76][40][273] / [546][760]

[V2] = 829920 / 414960  =  2 L

11.  Cuando la presión de un gas se incrementa de 3 atm a 8 atm y la temperatura de 27º C a   127º C. ¿Cuál es el % de variación de volumen?

a)    Aumento en 40%

b)    Disminuyo en 50%

c)    Aumento en 50%

d)    Aumento en 70%

e)    Aumento en 25%


*Sol:

T1 = 27º C + 273º = 300º K              ;           T2  = 127º C + 273 = 400º K

P1 = 3 atm                                          ;           P2  = 8 atm

V1 = ?                                                  ;           V2 = ?

Aplicando la Ley General de los gases ideales:  [P1][V1] / [T1]  = [P2][V2] / [T2]

De donde: [V2] = [P1][V1][T2] / [T1][P2] = [3][V1][400] / [300][8]


[V2] = 0, 5 [V1]   (disminuyó en 50 % el volumen inicial)

12.  En un recipiente hermético de 10 L se tiene gas metano a 127º C y 4,1 atm. Determinar a estas condiciones la masa de gas.

a) 32 g                 b) 5                  c) 10

d) 15                    e) 20


*Sol:

P = 4,1 atm    ;    T = 127º C + 273 = 400º K     ;     V = 10 L      ;     W = ? [CH4]

M[CH4] = 12 + 4x1 = 16 g / mol

Fórmula a emplear:  [P][V] = [W / M][R][T]

Donde: [W] = [P][V][M] / [R][T]  

                    =  [4,1atm][10L][16g/mol] / [0,082L-atm/mol-ºK][400ºK]

[W] = 656 / 32, 8 = 20 g 

TAREA PARA LA CASA

1.     El estado inicial de un gas es 2 atm, 10 L de volumen y 127º C. Hallar la temperatura en la nueva condición de 20 atm de presión y 1 litro de volumen.

a) 40 K                 b) 400              c) 20

d) 200                  e) 500


*Sol:

P1 = 2 atm    ;    V1 = 10 L    ;    V2 = 1 L

T1 = 127º C  +  273 = 400º K    ;    P2 = 20 atm    ;    T2 = ?

Aplicando la Ley General de los gases ideales:  [P1][V1] / [T1]  = [P2][V2] / [T2]

[T2]  = [P2][V2][T1] / [P1][V1]  =  [20][1][400] / [2][10]   =   400º K

2.     La temperatura de un gas se eleva de 27º C a 87º C. ¿Cuál debe ser la variación de presión expresado en % para que no cambie el volumen?

a) 10%                 b) 20                c) 30

d) 40                    e) 100


*Sol:

P1 = ?    ;    V1 = V2 = constante = proceso isocórico

T1 = 27º C  +  273 = 300º K    ;    P2 = ?    ;    T2 = 87º C + 273 = 360º K

Aplicando la Ley:  [P1] / [T1]  = [P2] / [T2]

[P2] = [P1][T2] / [T1]  = [P1][360] / [300]

[P2] = 1, 2 [P1]    (la presión inicial aumenta 20%)

3.     Se tiene 320 g de gas oxígeno (O₂) a 27º C y en un recipiente de 624 litros de capacidad. Determine la presión en mmHg ejercida

a) 100                  b) 200              c) 300

d) 400                  e) 500


*Sol:
W[O2] = 320 g
T = 27º C + 273 = 300º K
V= 624 L
P= ? (mmHg)
M[O2]= 32

moles de [O2]= n = 320 / 32 = 10 moles
PV = nRT
P[624] = 10[0,082][300]
P = 0,3942 atm
1 atm = 760 mmHg
P = [0,3942][760] = 299, 6 mmHg
Redondeando valores, P = 300 mmHg

4.     Determinar la densidad del CO₂ a 4 atm y    127º C.  (C = 12, O = 16) en (g/L).

a) 5,4 g/L                   b) 3,4               c) 2,4

d) 4,4                         e) 6,4


*Sol:
P= 4 atm
T= 127º C + 273= 400º K
M= 12 + 2x16 = 44


PV = nRT
PV = [W/M]RT
PM = [W/V]RT
Densidad= D = [W/V]
PM = DRT
D = [4][44] / [0,082][400]


D = 5, 36 g/L
Redondeando valores: D= 5, 4 g/L

5.     Se tiene 400 ml de un gas ideal a 27º C y 1 atm, si se cuadruplica su volumen a igual presión. Determine la nueva temperatura.

a) 564º C              b) 654 K           c) 927º C

d) 927º K             e) 1200º


*Sol:
V1 = 400 ml
T1 = 27º C + 273 = 300º K
P1 = P2 = 1 atm  (proceso isobárico) 
V2 =1600 ml
T2 = ?


[V1/T1] = [V2/T2]
T2 = [V2][T1] / [V1] = [1600][300] / [400] = 1200º K

6.     Hallar la densidad de un gas que presenta:       P = 4,1 atm,  T = 127º C  y  M = 16.

a) 1 g/L                     b) 2                  c) 4

d) 8                           e) N.A.


*Sol:

PV = nRT

PV = [W/M]RT

PM = [W/V]RT

Densidad= D = [W/V]

PM = DRT

D = [4,1][16] / [0,082][400]  = 2 g/L

7.     En un compresor hay 160 L de nitrógeno a 20 atm y 273º C. ¿Cuántos globos de 20 L se podrán inflar con todo el nitrógeno en C. N.?

a) 50                    b) 80                c) 100

d) 200                  e) 160


*Sol:
V1 = 160 L
P1 = 20 atm
T1 = 273º C + 273= 546º K

A condiciones normales:
P2 = 1 atm
T2 = 0º C +273 = 273º K
V2 = ? (en litros)


[P1][V1] / [T1]  = [P2][V2] / [T2]
[V2] = [P1][V1][T2] / [T1][P2] = [20atm][160L][273ºK] / [546ºK][1atm]
[V2] = 1600 L
#globos = 1600 / 20 = 80

8.     Determinar la temperatura que soporta 10 moles de oxígeno que ocupa un volumen de 82 L de 3 atm.

a) 17º C               b) 21º               c) 37º

d) 47º                  e) N.A.

9.     Determinar el peso molecular de un gas si a 1 atm y 18º C presenta una densidad igual a 2,3 g/L

a) 30                    b) 32                c) 40

d) 58                    e) N.A.

10.  Hallar la masa de un gas que presenta :                      P = 6 atm , t = 27º C y V = 8,2 litros ,  = 16

a) 16                    b) 32                c) 8

d) 64                    e) N.A.