Ideal gases

EJERCICIOS SOBRE LA ECUACIÓN DE LOS GASES IDEALES



v ¿Cuál es la temperatura en ºC de un gas ideal, si 0.277 moles ocupan un volumen de 5.12 litros a la presión de 1.06 atm ?







v ¿Cuántos moles de un gas ideal hay en un volumen de 2.48 litros si la temperatura es 356.99 K y la presión es 3359 mmHg ?







v ¿Cuál es el volumen en litros que ocupa un gas ideal si 0.115 moles se encuentran a una temperatura de 7759.94 K y a una presión de 8.65 atm ?







v ¿Cuál es la presión en mmHg de un gas ideal, si 0.153 moles ocupan un volumen de 1.14 litros a la temperatura de 37 ºC ?


EJERCICIOS SOBRE LA LEY DE CHARLES


v Si 4.00 L de gas a 33 °C se transfieren a presión constante, ¿Cuál será el volumen final?






v Si 2.00 L de gas a 0°C se transfieren a un recipiente de 1875 mL a presión constante, ¿Cuál será su temperatura Final?







v A 46°C y una presión de 0.880 atm un gas ocupa un volumen de 0.600 L. ¿Cuántos litros ocupará a 0°C y 0.205 atm?









Ley de Boyle



v Se almacena 1 m³ de oxígeno en un cilindro de hierro a 6,5 atmósferas. ¿Cuál será el nuevo volumen si estaba inicialmente a 1 atmósfera?





v Si 4.00 L de gas a 1.04 atm sufren un cambio de presión a 745 torr a temperatura constante, ¿Cuál es su Volumen Final?




v Una muestra de gas ocupa 3.44 L ¿Cuál será su nuevo volumen si su presión se duplica a temperatura constante?


v Una cantidad fija de un gas a temperatura constante ejerce una presión de 737 torr y ocupa un volumen de 20.5 L. Utilice la ley de Boyle para calcular el volumen que el gas ocupará si se aumenta la presión a 1.80 atm.






Ley combinada de Gases




v Se bombea una muestra de gas desde un recipiente de 12.0 L a 27 °C y presión de 760 torr a otro recipiente de 3.5 L a 52 °C. ¿Cuál será su presión final?

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v Cierta cantidad de N2 gaseoso que originalmente está a una presión de 3.80 atm en un recipiente de 1.00 L a 26°C se transfiere a un recipiente de 10.0 L a 20°C. Cierta cantidad de O2 gaseoso que originalmente está a 4.75 atm y 26°C en un recipiente de 5.00 L se transfiere a este mismo recipiente. ¿Cuál es la presión total en el nuevo recipiente?






Ley de Dalton de Presiones parciales

v ¿ Cual es la presión total de una mezcla de gas que contiene He a 0.25 atm, Ne a 0.55 atm y Ar a 0.30 atm?



v Una mezcla que contiene 0.538 mol de He(g) y 0.103 mol de Ar(g) está confinada en un recipiente de 7.00 L a 25°C. Calcule la presión parcial del helio y la presión total de la mezcla en atm.






TERMOQUÍMICA

l Explica con tus propias palabras la diferencia entre los significados de los términos calor, energía térmica y temperatura, TERMOQUÍMICA Y ENTALPIA.




l EXPLICA QUE ES UN CALORÍMETRO.



[1] 2. [2] Explica si la energía térmica se conserva.



[3] 3. EXPLICA QUE ES ENTALPÍA (H)[4] Explica bajo qué condiciones se puede representar el valor de DH para una reacción con el símbolo DH°.


[5] 4. [6] Explica por qué las tablas de entalpías estándar de formación no incluyen a las formas comunes de los elementos, como por ejemplo C (grafito) o Cl2 (g).
l Calcula la cantidad de calor que se libera cuando se producen 1.26 ´ 104 g de amoniaco (NH3), de acuerdo a la siguiente ecuación:
N2 (g) + 3 H2 (g) → 2 NH3 (g)
Los reactivos y productos se encuentran en su estado estándar, a 25 °C. La entalpía estándar de formación del NH3 (g) es – 46.3 kJ/mol.
R: – 3.43´ 104 kJ



[7] 14.[8] El primer paso para la recuperación del cinc a nivel industrial, es el proceso de tostación. En este proceso, el mineral de sulfuro de cinc (ZnS) se convierte en óxido de cinc (ZnO) por calentamiento:
2 ZnS (s) + 3 O2 (g) → 2 ZnO (s) + 2 SO2 (g)
Calcula el calor desprendido por gramo de ZnS tostado. Las entalpías estándar de formación del ZnS (s), del ZnO (s) y del SO2 (g) son – 202.9, – 348.0 y – 296.1 kJ/mol, respectivamente.



R: – 4.53 kJ
[9] 15.[10] Calcula los cambios de entalpía estándar para la combustión de 1 mol y 1 g de benceno (C6H6). La ecuación que representa este proceso es la siguiente:
C6H6 (l) + 15/2 O2 (g) → 6 CO2 (g) +3 H2O (l)
Las entalpías estándar de formación del C6H6 (l), del CO2 (g) y del H2O (l) son 49.04, – 393.5 y – 285.8 kJ/mol, respectivamente.
R: – 3 267 kJ; – 41.89 kJ






22.[11] a) Indica si los cambios siguientes son exotérmicos o endotérmicos:
[12] i) [13] CaCO3 (s) → CO2 (g) + CaO (s) DHr = + 178.3 kJ
[14] ii) [15] H2 (g) + Cl2 (g) →2 HCl (g) + 184.62 kJ
[16] iii) [17] NH3 (g) + HCl (g) → NH4Cl (s) DHr = – 176.0 kJ
[18] b) [19] Plantea las ecuaciones para las reacciones (i) y (iii), indicando la energía térmica como un reactivo o como un producto.


[20] c) [21] Indica si después de haber efectuado la reacción (ii) las paredes del recipiente se sentirán calientes o frías. Explica tu respuesta.



[22] d) [23] Indica cuál es la entalpía de reacción para la reacción (ii).
[24] 23.[25] La reacción de combustión del isooctano [(CH3)2CHCH2C(CH3)] se representa mediante la siguiente ecuación termoquímica:
2 (CH3)2CHCH2C(CH3) (l) + 25 O2 (g) → 16 CO2 (g) +18 H2O (l) DHr = -10 930.9 kJ
Indica qué cantidad de energía térmica se liberará al quemar 369 g de isooctano.
R: 1.77 ´ 104 kJ
[26] 24.[27] Dada la ecuación termoquímica siguiente:
2 Hg (l) + O2 → 2 HgO (s) DHr = – 181.66 kJ
[28] a) [29] Escribe la ecuación termoquímica de la descomposición de 2 moles de HgO (s) a Hg (l) y O2 (g).


[30] b) [31] Escribe la ecuación termoquímica que describe la formación de 1 mol de HgO a partir de Hg (l) y O2 (g).



[32] 25.[33] a) Indica si las ecuaciones siguientes representan reacciones exotérmicas o endotérmicas:
[34] i) [35] 4 Al (s) + 3 O2 → 2 Al2O3 (s) + 3 351.4 kJ
[36] ii) [37] CH4 (g) + Cl2 (g) →2 CH3Cl (g) + HCl (g) DHr = – 99.5 kJ
[38] iii) [39] 181.66 kJ +2 HgO (s) → 2 Hg (s) + O2 (g)
[40] b) [41] Indica cuál es la entalpía de reacción para la reacción (i).
[42] c) [43] Plantea nuevamente la ecuación química para la reacción (iii), indicando la energía térmica como un reactivo o como un producto.
[44] d) [45] Indica cuál de las reacciones necesitará un calentamiento prolongado para que se lleve a cabo.
[46] 26.[47] La entalpía estándar de combustión del acetileno (CHºCH) es – 1299.60 kJ/mol. Calcula la entalpía estándar de formación para el acetileno.
R: 226.75 kJ/mol



[48] 31.[49] Cuando se quema el gas metano (CH4),
CH4 (g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + H2O (l) DHr = – 890.32 kJ
Calcula la cantidad de energía térmica que se emitirá en la combustión de 451 g de CH4.
R: 2.51 ´ 104 kJ
[50] 32.[51] Calcula la entalpía para la reacción siguiente:
2 Ca (s) + 2 C (grafito) + 3 O2 → 2 CaCO3 (s)
a partir de la información que se proporciona a continuación:
2 Ca (s) + O2 → 2 CaO (s) DHr = – 1270.18 kJ
C (grafito) + O2 (g) → CO2 (g) DHr = – 393.51 kJ
CaO (s) + CO2 (g) → CaCO3 (s) DHr = – 178.32 kJ
R: – 2.41 ´ 103 kJ
[52] 33.[53] Calcula la entalpía para la reacción siguiente:
Sn (s) + Cl2 (g) → SnCl2 (s)
a partir de la información que se proporciona a continuación:
Sn (s) + 2 Cl2 (g) → SnCl4 (l) DHr = – 545.2 kJ
SnCl2 (s) + Cl2 (g) → SnCl4 (l) DHr = – 195.4 kJ
R: – 349.8 kJ




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