A.0 Para aplicar las leyes de los gases ideales, es necesario expresar las variables en unidades específicas. Realiza las siguientes conversiones: temperatura a Kelvin, presión a atmósferas y volumen a litros.
* 25 °C
* -10 °C
* 760 mmHg
* 380 mmHg
* 1520 mmHg
* 100 mmHg
* 101325 Pa
* 1000 hPa
* 500 mL
* 0.000001 hm³
* 1000 cm³
Información adicional útil:
* Conversión de temperatura:
* Kelvin = °C + 273.15
* Conversión de presión:
* 1 atm = 760 mmHg
* 1 atm = 101325 Pa
* Conversión de volumen:
* 1 m³ = 1000 L
* 1 mL = 1 cm³
* 1 dm³ = 1L
Los resultados del ejercicio con todas las conversiones:
Conversiones de Temperatura (a Kelvin):
* 25 °C = 298 K
* -10 °C = 263 K
Conversiones de Presión (a atmósferas):
* 760 mmHg = 1 atm
* 380 mmHg = 0.5 atm
* 1520 mmHg = 2 atm
* 100 mmHg = 0.1316 atm
* 101325 Pa = 1 atm
* 1000 hPa = 0.9869 atm
Conversiones de Volumen (a litros):
* 500 mL = 0.5 L
* 0.000001 hm³ = 1000 L
* 1000 cm³ = 1 L
5.1. Las leyes de los gases.
R1. En un recipiente con un émbolo que puede subir y bajar fácilmente existen 750 cm3 de un gas a la presión de 1 atm y 20 ºC. Calentamos hasta que el gas ocupa un volumen de 1500 cm3 (manteniendo la presión constante). Calculad a qué nueva temperatura se encontrará el gas.
Rdo. A una temperatura de 313 ºC.
R2. Un gas ocupa un volumen de 20 litros a 1 atmósfera y se comprime (a temperatura constante) hasta que su volumen se reduce a la quinta parte. ¿Cuál será la presión que ejercerá ahora el gas sobre las paredes? Rdo. Una presión de 5 atm
R3.Un gas se encuentra en un recipiente cerrado de paredes fijas y 750 cm3 de volumen, a una presión de 740 mm de Hg y una temperatura de 20 ºC. Determinad el nuevo valor de la presión en atmósferas, cuando se eleve la temperatura hasta 100 ºC. Rdo. El nuevo valor de la presión es 1’24 atm
R4. Un neumático de un automóvil contiene aire a una presión de 2’1 bar y una temperatura de 15ºC. En una parada realizada después de recorrer un largo trayecto el conductor volvió a medir la presión y encontró una valor de 2’5 bar. ¿Funcionaba mal el aparato? Determinad la nueva temperatura del aire y explicad el porqué se recomienda siempre medir la presión de los neumáticos en frío (antes de circular con el vehículo). Nota: Haced la aproximación de suponer que la variación de volumen es despreciable. Rdo. La temperatura al final del trayecto es de 69’9 ºC
5.2. La variedad de los materiales: Mezclas, sustancias, sustancias simples, compuestos y elementos.
5.3. La masa molecular
EJERCICIOS DE REFUERZO (libro EDEBÉ):
R.5. Ejemplo 1 Página 32
R.6. Ejemplo 2 Página 32
R.7. Ejemplo A Página 40
R.8. Ejer 1 Página 40
R.9. Ejer 2 Página 40
R.10. Ejer 13 Página 42
R.11. Ejer 12 Página 42
5.4. Disoluciones
Ejercicios de refuerzo disoluciones
Ejercicios resueltos de disoluciones
5. Ordenad razonadamente las siguientes cantidades de menor a mayor masa en gramos:
602 millones de moléculas de NH3
5 moles de moléculas de H2O
500 moles de átomos de nitrógeno
448 litros de oxígeno gaseoso medidos en condiciones normales (1 atm y 0 ºC) e) 1 átomo de plomo
Si disponemos de 9 g de metano (CH4) y eliminamos 1’5·1023 moléculas: ¿Cuantos gramos de metano quedan? Rdo. 5’01 g
El nitrato de amonio (NH4NO3) es un compuesto que se emplea como fertilizante.
¿Cuántas moles de átomos de nitrógeno hay en 0’020 moles de nitrato de amonio?
Calculad los gramos de nitrógeno, oxígeno y de hidrógeno que hay en 1 kg de dicho fertilizante, supuesto puro.
Rdo. a) 0’04 moles de átomos; b) 350g, 600g y 50 g, respectivamente.
A 50 cm3 de disolución acuosa 0’2 M de sulfuro de potasio se le añade agua hasta tener un volumen de 250 cm3. Calcula los gramos de soluto existentes y la concentración de la disolución final. Rdo. m = 1'10 g. C2 = 0'04 M.
Disponemos de hidróxido de sodio (sólido) y agua destilada. Explicad lo más detalladamente posible todos los pasos a seguir para fabricar 100 cm3 de disolución 2M de hidróxido de sodio.
En un recipiente se dispone de 0’5 l de H2SO4 10 M. Si extraemos 30 cm3 de dicha disolución y los vertemos en una probeta vacía a la que, posteriormente, añadimos agua hasta completar un volumen total de 80 cm3, ¿cuál será la molaridad de la disolución final? Rdo. 3’75 M
¿Qué volumen de una disolución de ácido fosfórico del 60% de riqueza y cuya densidad es de 1’64 g/cm3 se necesita para preparar 500 ml de una disolución 1 M? Rdo. V = 0’05 l
¿Cuál es la molaridad de una disolución de ácido sulfúrico cuya densidad es de 1’84 g/cm3 y riqueza del 98%? Si echamos 10 ml de ese sulfúrico concentrado sobre agua hasta completar un volumen total de 100 ml ¿Qué molaridad tendrá la disolución final? Rdo. 18’4 M, 1’84 M
En un recipiente de 10 l se han introducido 16 g de oxígeno. La temperatura del recipiente es de 27 ºC. ¿Cuántas moles de moléculas de oxígeno hay en el recipiente? ¿Qué presión ejerce el gas? ¿A qué temperatura habría que enfriar el recipiente si se desease que la presión se redujese a la mitad? Rdo. 0’5 moles, 1'23 atm, 150 K = -123 ºC.
Un recipiente de 5 l contiene 14 g de nitrógeno, siendo la temperatura 127 ºC. La presión atmosférica exterior es de 760 mm de Hg. Calculad la presión ejercida por el nitrógeno.
Se abre el recipiente hasta que se iguale la presión interior con la exterior manteniendo la temperatura constante. Calculad la masa de nitrógeno que sale del recipiente.
Una vez cerrado de nuevo el recipiente ¿a qué temperatura deberíamos llevarlo para que se encontrara a la presión inicial ?
Rdo. a) 3’28 atm; b) 9'73 g; c) 1042'8 ºC
