2_A ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA – GASES 2.5 ESTADO GASEOSO

tema nº 2: estados de agregación
de la materia
1er Semestre de Ingeniería Civil
Universidad Autónoma del Beni
General
2_A ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA – GASES
2. Estados de la Materia
2.1 Estado Sólido
2.2 Estado Líquido
2.3 Plasma
2.4 Condensado de Bose-Einstein
2.5 ESTADO GASEOSO
2.5.1 Propiedades de los gases
2.5.2 Análisis de variables 2.5.3 Teoría Cinético Molecular
2.5.4 Leyes de los Gases
2.5.5 Ecuación general de los Gases Ideales 2.5.6 Estequiometría de Gases
2. ESTADOS DE LA MATERIA.- La Materia se presenta básicamente en tres estados, los cuales son: sólido, líquido y gaseoso.
En la siguiente tabla se presentan algunas características físicas de dichos estados de agregación.
Tabla 2.1
Estado de Agregación
Sólido
Líquido
Gas
Volumen
Definido
Definido
Indefinido
Forma
Definida
Indefinida
Indefinida
Compresibilidad
Atracción entre Moléculas
Incompresible Incompresible Compresible
Intensa
Moderada
Despreciable
Fig. 1
Sólido
Líquido
Gaseoso
2.1 ESTADO SÓLIDO.- Manteniendo constante la presión y a baja temperatura, los cuerpos se presentan
en forma sólida, los átomos se encuentran entrelazados (fig. 1) formando generalmente estructuras
cristalinas, lo que confiere al cuerpo la capacidad de soportar fuerzas sin deformación aparente; son por
tanto agregados generalmente rígidos, duros y resistentes. También existe la materia semisólida. Los
sólidos presentan propiedades específicas, tales como:
Elasticidad: Un sólido recupera su forma original después de ser deformado. Un elástico o un resorte son
objetos en los que podemos observar esta propiedad.
Fragilidad: Un sólido puede romperse en muchos pedazos (ser quebradizo). Por Ej.: Cuando se quiebra un vaso de vidrio o un
objeto de greda.
Dureza: Un sólido es duro cuando no puede ser rayado por otro más blando. El diamante presenta dicha propiedad (según escala
de Mohs, dureza 10), es una joya valiosa, y es utilizado para cortar vidrios o perforar a las rocas más duras.
FUSIÓN.- La fusión es el paso de un sólido al estado líquido mediante un aumento de la temperatura o variación de la presión. Un
fenómeno opuesto a la fusión es la solidificación. Ésta se realiza a la misma temperatura que la fusión, con la única diferencia de
que el intercambio de energía entre la sustancia y el ambiente es de sentido contrario, así mientras la fusión necesita energía, la
solidificación se realiza desprendiendo energía.
SUBLIMACIÓN.- La presión de vapor de un sólido aumenta con la temperatura. Si la presión de vapor iguala a la presión externa
sin haber alcanzado la temperatura de fusión, el sólido pasa en masa al estado gaseoso.
En el agua esto sucede a una presión inferior a 4,579 mm Hg y se llama Liofilización, ésta se utiliza para extraer el agua de
determinadas sustancias orgánicas sin que pierdan sus propiedades y guardarlas fuera del frío, como las leches en polvo.
2.2 ESTADO LÍQUIDO.- Incrementando la temperatura el sólido se va descomponiendo hasta desaparecer la estructura cristalina,
alcanzándose el estado líquido, cuya característica principal es la capacidad de fluir y adaptarse a la forma del recipiente que lo
contiene (tabla 1). Existe aún una cierta fuerza de interacción entre los átomos del cuerpo (Fig. 1), aunque de mucha menor
intensidad que en el caso de los sólidos. Estas fuerzas son las responsables de las propiedades características de los líquidos,
como la viscosidad, que es la fuerza que se opone al movimiento relativo de unas partículas con respecto a las partículas
próximas, ésta varía con respecto la temperatura.
EVAPORACIÓN.- Las partículas pueden realizar el movimiento de traslación. Si una partícula incide en la superficie libre del
líquido con una velocidad suficiente y una dirección adecuada como para traspasar la barrera que supone la tensión superficial, es
capaz de llegar al medio gaseoso y formar parte de él.
EBULLICIÓN.- Cuando la presión de vapor alcanza la presión externa se produce el paso masivo de líquido a estado de vapor. La
ebullición se distingue de la evaporación en que realiza a una temperatura fija característica de c/líquido.
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2.3 PLASMA.- Existe un cuarto estado de la materia denominado plasma que se produce para
temperaturas y presiones extremadamente altas. Es el más abundante del Universo. Aquí la gran
cantidad de energía hace que los impactos entre electrones sean tan violentos que se separen del
núcleo. El plasma es, en definitiva, un combinado de electrones libres y núcleos positivos. Los
plasmas tienen la característica de ser conductores de la electricidad. Los tubos fluorescentes
funcionan con este principio. Algunos plasmas presentes en la naturaleza son el sol y la ionosfera.
2.4 CONDENSADO DE BOSE-EINSTEIN.- Otro estado de la materia es el condensado de Bose-Einstein (CBE), predicho en 1924
por Satyendra Nath Bose y Albert Einstein, y obtenido en 1995 (los físicos Eric A. Cornell, Carl E. Wieman y Wolfgang Ketterle
compartieron el Premio Nobel de Física de 2001 por este hecho). Este estado se consigue a temperaturas cercanas al cero
absoluto y se caracteriza porque los átomos se encuentran todos en el mismo lugar, formando un superátomo. Un ejemplo sería:
Si sentáramos a cien personas en una misma silla, pero no una encima de la otra, sino que ocupando el mismo espacio,
estaríamos en presencia del condensado de Bose-Einstein.
2.5 ESTADO GASEOSO.- Incrementando aún más la temperatura se alcanza el estado gaseoso. Los átomos o moléculas del
gas se encuentran virtualmente libres o Expandidos (Fig. 1). Es compresible, ya que una variación de temperatura supone una
variación notable del volumen de un gas.
2.5.1 PROPIEDADES DE LOS GASES.- Las propiedades físicas más importantes del estado gaseoso son:
 Las partículas libres están en contínuo movimiento y ocupan todo el volumen en el que están contenidas.
 Ejercen una determinada presión motivada por el choque de las moléculas contra las paredes del recipiente en que están
encerradas.
 Se difunden y se mezclan homogéneamente entre ellos.
 El calor afecta a su presión y a su volumen, consideradas estas variables separadas o simultáneamente.
 Pueden ser fuertemente comprimidos o expandidos.
 Poseen baja densidad puesto que la masa contenida en la unidad de volumen es muy pequeña.
SUSTANCIAS QUE SON GASES.- La atracción dipolar, la masa molecular y la temperatura son los factores más importantes
para que una molécula se encuentre en estado gaseoso. Por lo tanto una sustancia a temperatura ambiente será gaseosa si
posee una pequeña atracción dipolar y una baja masa molecular, por ejemplo, CH4, C2H2, CO, CO2, F2, Cl2, N2, NH3, etc. Los
compuestos iónicos, las macromoléculas covalentes y los metales nunca son gaseosos a temperatura ambiente.
2.5.2 ANÁLISIS DE VARIABLES.- Para la deducción y aplicación de las diferentes leyes que rigen el comportamiento gaseoso es
necesario considerar y analizar las variables más importantes que afectan dicho comportamiento.
VOLUMEN.- Se define como “la capacidad del recipiente en el cual se encuentra encerrado el gas”. El volumen se ve
afectado si se modifica la presión y/o temperatura y/o el número de moles.
El volumen puede ser medio en diferentes unidades de capacidad. Entre las equivalencias más importantes tenemos:
UNIDAD
1L
1 kL
1DL
1L
1L
EQUIVALENCIA
1000,027 cm3
1000,000 L
100,000 L
10,000 dL
1,000 dm3
UNIDAD
EQUIVALENCIA
1L
1 m3
1 m3
1 Galón
1L
1000,000000 mL
1000,000000 L
35,314670 pies3
3,785300 L
0,035315 pies3
TEMPERATURA.- La temperatura es la cantidad de calor que posee un cuerpo, por lo que se establece también como una
medida del nivel térmico y se define como “la propiedad de un cuerpo que determina el flujo de calor”.
La temperatura pueda medirse en las escalas relativas: Centígrada o Celsius, °C, o Fahrenheit, °F, o en las escalas absolutas
Kelivin, °K, o Rankine, °R. .Para la aplicación de las diferentes leyes, la temperatura deberá ser expresada exclusivamente en una
de las escalas absolutas. La relación que existe entre las diferentes escalas viene dada por la siguiente relación:
C  F  32  Rr  K  273,15  R  491,67




5
9
4
5
9
El intervalo existente entre el punto de congelación y el de ebullición del agua en la escala centígrada y en la Kelvin es de 100°,
mientras que el mismo intervalo en la escala Fahrenheit y Rankine es de 180°. En el estado gaseoso necesariamente debe
considerarse la escala absoluta, debido a que el cero absoluto, -273,15°C, representa una temperatura en la cual todo movimiento
molecular cesa. Un gas antes de alcanzar dicha temperatura se habrá convertido en líquido o sólido.
PRESIÓN.- Se define “como la fuerza que se ejerce por unidad de área o superficie”. Matemáticamente viene expresada por:
Pr esión 
Fuerza.que.actúa. perpendicularm ente.a.un.área
F
;.P 
A
Área.sobre.la.cual.está.distribuida.la. fuerza
La presión ejercida por un gas puede hallarse observando la altura de una columna de líquido sostenida por el gas en un tubo
cerrado. Un sencillo dispositivo para realizar esta medición es el barómetro o el manómetro. Por lo tanto la presión ejercida por
una columna de fluido es:
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PresiónCL  Altura Densidad.del. fluido Gravedad ;
.PCL  h..g
Vacío
Hg
1 atm
760 mm
(760 torr)
Vacío
Gas
h
Hg
Fig. 2.- Barómetro de Torricelli
y
Manómetro Elemental
Entre las unidades más importantes para medir la presión tenemos: atmósfera (atm), milímetros de mercurio (mm Hg), Pascal
(Pa), torr, Bar, Psia, dinas/cm2, kg/cm2, etc., cuyas definiciones y equivalencias importantes son:
UNIDAD
1 atm
1 atm
1 atm
1 atm
1 atm
1 atm
EQUIVALENCIA
UNIDAD
EQUIVALENCIA
1 Bar
1 Bar
torr
1 Psia
1 Pa
105 N/m2
14,5038 lbf /pulg2
mm Hg
Lbf / pulg2
N/m2
760 torr
1,01325*106 dinas/cm2
1,03323 kgf /cm2
101325 Pa
14,6968 Psia
Kp / cm2
NÚMERO DE MOLES.- El número de moles de una sustancia se define como “la relación que existe entre su masa y su peso
molecular”. Por lo tanto, representa la cantidad de sustancia que está presente en una determinada muestra. Matemáticamente
viene representada por la expresión:
n
m
P.M .
2.5.3 TEORÍA CINÉTICA MOLECULAR (T.C.M.).- Se basa en la idea de que los gases están compuestos por partículas, átomos
y moléculas que se encuentran en un movimiento contínuo, puede expresarse mediante los sgtes. Postulados:
Primer Postulado. Los gases están compuestos de partículas, átomos y moléculas, tan pequeñas que la distancia media entre
ellas es muy grande y el volumen real ocupado por estas es despreciable comparado con el espacio que hay entre ellas.
Segundo Postulado.- No existen fuerzas de atracción entre las partículas que constituyen un gas y puede considerarse que se
comportan como masas muy pequeñas.
Tercer Postulado.- Las partículas están en movimiento rápido, aleatorio y rectilíneo (caótico), constantemente chocan entre sí y
contra cualquier objeto que se encuentra a su alrededor (ver Fig. 1), tales como paredes del recipiente, como consecuencia de
este movimiento las partículas generan energía cinética.
2.5.4LEYES DE LOS GASES.- El volumen de cualquier muestra gaseosa se ve afectada por los cambios de presión, temperatura
o el número de moles, por lo tanto es necesario conocer las relaciones cuantitativas entre estas variables. Si un gas obedece las
leyes que se describirán, se considera un gas ideal.
Entre las leyes más importantes están:
LEY DE LA COMPRESIBILIDAD - LEY DE BOYLE O LEY DE MARIOTTE.- Esta ley se define así: “A temperatura y número de
moles constantes el volumen que ocupa una determinada masa de gas varía inversamente con la presión que lo soporta”
P1V1  P2V2
donde.P1  Pr esión.inicial
; V1  Volumen.inicial; P2  Pr esión. final; V2  Volumen. final
.
LEY COMBINADA O LEY UNIVERSAL DE LOS GASES.- La ley combinada resulta de combinar la ley de Charles (relación
Volumen-Temperatura), la cual dice: “A presión y número de moles constantes, el volumen que ocupa una determinada masa de
gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta que soporta”.
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V1 V2

T1 T2
y la ley de Gay-Lussac, la cual afirma que: “A volumen y número de moles constantes la presión que soporta una determinada
masa de gas varía directamente con la temperatura absoluta”.
P1 P2

o ley de Expansión
T1 T2
Utilizando estas leyes tenemos la ley combinada: “A número de moles constantes el volumen que ocupa una determinada
masa de gas varia inversamente con la presión que soporta y directamente con la temperatura absoluta”.
V1 P2T1

V2 P1T2
LEY DE DALTON O LEY DE LAS PRESIONES PARCIALES.- Cuando un sistema contiene una mezcla de varios gases la
presión total del sistema es igual a la suma de las presiones individuales de c/u de los gases que componen la mezcla.
Pt  P1  P2  ...Pn
Una aplicación de la Ley de Dalton sobre presiones parciales es el caso de un gas que se recoge sobre un líquido volátil,
especialmente agua.
APLICACIÓN DE LAS LEYES DE LOS GASES.Ejemplo 1. La presión del vapor de agua a 25°C es de 23,8 torr. Exprésela en a) atmósferas, b) kilopascales
Solución: utilizamos la tabla de equivalencias para ambos incisos
a)
23,8.torr *
1.atm
 0,03131579 .atm
760 .torr
b)
23,8.torr *
1.atm 101325 .Pa 1.kPa
*
*
 3,173072368 .kPa
760 .torr
1.atm
1000 .Pa
Ejemplo 2. Una masa de oxigeno ocupa 40 pies3 a 758 torr. Calcúlese su volumen a 635 torr. Manteniéndose la temperatura
constante. Solución: Aplicando la relación volumen-presión.
V2 
V1P1 40. pies3 * 758.torr

 47,74803. pies3
P2
635.torr
Ejemplo 3. Si un gas ocupa 15,7 pies3 a 60°F y 14,7 lbf/pulg2, ¿qué volumen ocupara a 100°F y 25 lbf/pulg2
Solución: Aplicando la relación volumen-presión-temperatura.
V2 
V1 P1T2

P2T1
15,7 pies3 *14,7
lbf
* 310,93 K
pu lg 2
lbf
25
* 288,7056 K
pu lg 2
 9,9422. pies3
Trabajo Grupal 2.1
1. La presión de un gas es de 760 torr, cuando su volumen mide 285 ml, cual será el efecto sobre su presión si se le deja
expandirse a 350 ml, a temperatura constante.
Rpta.: 618,86 torr.
2. Cuantos globos esféricos de goma de 6 litros de capacidad pueden llenarse en CN con el hidrógeno procedente de un tanque
que contiene 250 litros del mismo a 68°F y 5 atmosferas.
Rpta.: 194 globos
3. Un matraz de un litro que esta a 27°C contiene una mezcla de 3 gases, A, B, C que tienen presiones parciales de 300, 250 y
425 torr, respectivamente. A) calcular la presión total en grados torr. B) Si el gas A se separa en forma selectiva, calcular el
volumen en litros a CNPT que ocuparan los gases restantes
Rptas.: a) 975 torr
b) 0,81 L
2.5.5 ECUACIÓN GENERAL DE LOS GASES IDEALES.- Se conoce a esta ecuación como la combinación de la presión,
volumen, temperatura y numero de moles de un sistema gaseoso, la misma se desarrolla a través de las leyes de los gases y
dela teoría cinética:
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PV  n.R.T
donde.P  presión;
V  volum en; n 
m
 núm ero.de.m oles;
P.M .
atm  L
R  constante. paraun.m ol.ideal.de.gas  0,0821
;
 K  m ol
T  Tem peratura
APLICACIÓN DE LA ECUACIÓN GENERAL DE LOS GASES IDEALES.Ejemplo 4. Si 200 cm3 de un gas pesan 0,268 g en CNPT. ¿Cuál es su peso molecular?
Solución: aplicamos la ecuación general de los gases
atm.L
0,268.g * 0,0821
* 273,15 K
m.R.T
g

K
.
m
ol
P.M . 

 30,05032
PV
1.atm * 0,2.L
m ol
Ejemplo 5. Encuentre el peso molecular de un gas cuya densidad a 40°C y 758 torr es 1,286 kg/m3.
Solución: aplicando la fórmula general.
g
atm.L
1,286 * 0,0821
* 313,15K
.R.T
g
L
K .m ol
P.M . 

 32,0096
785
P
m ol
atm
760
Ejemplo 6. Un matraz de un litro de capacidad contiene una mezcla de hidrógeno y bióxido de carbón a 10°C y presión total de
786 torr, calcular el peso de hidrógeno si el matraz contiene 0,1 g de bióxido de carbón.
Solución: aplicamos primero la fórmula general para encontrar el n° de moles, luego despejamos la masa de H.
mH2
mCO2
P.V
1,03.atm * 1. L
n

; nt  n H 2  nCO2 ; com o. n H 2 
y nCO2 
atm.L
R.T
P.M H 2
P.M CO2
0,0821.
* 283 K
 K .m ol

mH2
mCO2
mCO2 
 P.M H ; reem plazando.valores m H  0,083.g
 nt 

; despejam osm H 2   nt 
2
2

P.M H 2 P.M CO2
P.M CO2 

Trabajo Grupal 2.2
1. Uno de los métodos para calcular la temperatura del centro del Sol se basa en la ley de los gases ideales. Si se supone que el
centro consta de gases cuyo peso molecular promedio es 2 y si la densidad y presión son 1,4*103 kg/m3 y 1,3*109 atm, calcules la
temperatura.
Rpta.: 2,26205*107 °K
2. Un tubo electrónico al vacío se selló durante su fabricación a una presión de 1,2*10 -5 torr, y a 27°C. Su volumen es 100 cm3.
Calcule el número de moléculas de gas que permanecen en el tubo.
Rpta.: 3,86*1013 Molec.
3. ¿Qué peso de hidrógeno en CNPT podrá contener un recipiente en el que caben 4 g de oxígeno en CNPT? Rpta: 0,251984 g
2.5.6 ESTEQUIOMETRÍA DE LOS GASES.- Dentro de una reacción química es muy frecuente la participación de compuestos
gaseosos, ya sea uno de los compuestos o todos. La base de todos los cálculos en primer lugar esta, en que el mol de cualquier
gas ocupa 22,414 litros en CNPT y en segundo lugar la aplicación de todas las leyes de los gases en las condiciones que se
establezcan.
EJEMPLOS DE ESTEQUIOMETRÍA DE GASES.Ejemplo 7. Hallar el volumen de hidrógeno medido sobre agua a 25°C y 750 torr, que se desprenden al calentar 1,520 g de silicio
con disolución de sosa cáustica. La presión de vapor del agua a 25°C es de 23,8 torr.
Solución: La reacción es :
Si + 2NaOH + H2O
Na2SiO3 + 2H2
La masa y volumen de H2 que se forma a partir de 1,520 g de silicio son:
mH 2
2 * 2,01588.g.H 2

*1,520.g.Si  0,2182.g  VH 2 
28,0855.g.Si
atm.L
0,2812.g * 0,0821
* 298K
K .m ol
 2,7714573.L
750  23,8
g
atm * 2,01588
760
m ol
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Ejemplo 8. Calcular la cantidad de una muestra de Giorbertita, cuya riqueza en MgCO3 es del 93,8%, que se necesita para
obtener 5 litros de dióxido de carbono medidos a 12°C y 743 torr por su reacción con un exceso de ácido clorhídrico.
Solución: La reacción es
MgCO3 + 2HCl
CO2 + MgCl2 + H2O
la masa de CO2 en las condiciones dadas
es:
la masa de MgCO3 a partir de la reacción sera:
743
g
atm * 5.L * 44,0098
84,3142.g.MgCO3
m ol  9,19404.g  m
mCO2  760
* 9,19404.g.CO2  17,61399.g
MgCO3 
atm.L
44,0098.g.CO2
0,0821
* 285 K
K .m ol
100%.Giobertita
La.riqueza.de.la.Giobertita.sera mGiobertita 
*17,6134.g.MgCO3  18,77824.g
93,8%.MgCO3
Trabajo Grupal 2.3
1. Calcular el volumen de nitrógeno medidos a 16°C y 752 torr que se obtiene al calentar 12 g de nitrito de amonio.
La reacción descomposición es: NH4NO2 +   N2 + 2H2O
Rpta.: 4,4903 L
2. Calcular la pureza de una muestra de carburo de calcio sabiendo que al tratar 2,056 g de carburo de agua se obtienen 656 cm3
de acetileno medido sobre agua a 22 ° C y 748 torr. La presión de vapor de agua a 22°C es de 19,8 torr.
Rpta.: 80,911558 %
PARA TOMAR EN CUENTA, APRENDER E INVESTIGAR
Existe un sexto estado de la materia denominado Condensado Fermiónico, Un condensado fermiónico es una fase superfluida
formada por partículas fermiónicas a temperaturas bajas. Esta cercanamente relacionado con el condensado de Bose-Einstein. A
diferencia de los condensados de Bose-Einstein, los fermiones condensados se forman utilizando fermiones en lugar de bosones.
Los primeros condensados fermiónicos describian el estado de los electrones en un superconductor. El primer condensado
fermiónico atómico fue creado por Deborah S. Jin en 2003. Un condensado quiral es un ejemplo de un condensado fermiónico que
aparece en las teorías de los fermiones sin masa con rompimientos a la simetría quiral.
Existen otros posibles estados de la materia; algunos de estos sólo existen bajo condiciones extremas, como en el interior de
estrellas muertas, o en el comienzo del universo después del Big Bang o gran explosión:
¿Investiga que es un condensado quiral? ¿Investiga sobre los otros posibles estados de la materia?
RECOMENDACIÓN
NO ES EL FIN DE LA DOCENTE COLOCAR EN ESTAS PAGINAS LA MAYOR CANTIDAD DE TEORIA POSIBLE, ES
OBLIGACIÓN DEL ALUMNO INVESTIGAR MUCHO MÁS DE LO QUE SE PROPONE EN EL TEMA, POR ESA RAZON
INCLUYO ESTA SECCIÓN “PARA TOMAR EN CUENTA, APRENDER E INVESTIGAR”, SIN EMBARGO COMO LES
DIGO EN OTRAS OPORTUNIDADES, ESTO NO ES LIMITANTE, USTEDES INVESTIGARAN TODO LO QUE
DESEEN Y HASTA DONDE DESEEN.
NOTA: SI NO TIENES OPORTUNIDAD DE ACCEDER A LA INTERNET, EXISTEN POR LO MENOS 4 BIBLIOTECAS
DONDE PUEDES ACUDIR A CONSULTAR LIBROS DE QUIMICA:
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General
Práctica
n°6
1er Semestre de Ingeniería Civil
Universidad Autónoma del Beni
Se debe realizar en grupos de 5
Fecha de emisión: 26 Mayo/2008
tema nº 2: estados de agregación
de la materia
Fecha de entrega: Tercer Parcial
1. Un mol de gas ocupa 22,4 L en C.N. a) ¿Qué presión se requerirá para comprimir 2255 milimol de oxígeno dentro de un
recipiente de 8,7 Decalitros mantenido a 89°C?, b) ¿Cuál será la temperatura Celsius máxima permitida si esta cantidad de
oxígeno se mantuviese en 3 galones a una presión no superior a 8,5 atm.?, c) ¿Qué capacidad se requerirá para mantenerse esta
misma cantidad si las condiciones se fijasen a 220°F y 35 atm.?
2. Se recoge un volumen de 356 cm3 de óxido nitroso a 30°C sobre mercurio en un tubo graduado; el nivel de mercurio dentro del
tubo está 71,5 mm arriba del nivel externo del Hg cuando el barómetro marca 715 torr. a) Calcúlese el volumen de la misma masa
de gas en C.N., b) ¿Qué volumen ocupará la misma masa de gas a 310°K, si la presión barométrica es de 737 torr y el nivel de Hg
dentro del tubo está 22 mm por debajo del nivel en el exterior?
3. Uno de los criterios para considerar el hidrógeno como combustible para vehículos es lo compacto que resulta. Compare el
número de átomos de hidrógeno por mm3 que tiene en: a) H2 bajo una presión de 22 Mpa (megapascales) a 350°K; b) H líquido a
48°F a una densidad de 85 kg/m3 ; c) el compuesto sólido DyCo3H5 tiene una densidad de 9210 kg/m3 y todos sus hidrógenos se
pueden utilizar para la combustión.
4. Se analizó un meteorito de hierro en función de su contenido en argón isotópico. La cantidad de 36Ar fue de 0,36 mm3 (C.N.) por
kg de meteorito. Si cada átomo de 36Ar se formó mediante un fenómeno cósmico único ¿Cuántos de estos fenómenos deben
haber ocurrido por kg de meteorito?. P.M. 36Ar = 39,948
5. Un tanque de acero vacío con válvula para gases pesa 320 lb. Su capacidad es de 1,5 pies3. Cuando el tanque se llena con
oxígeno hasta 2000 lbf/pulg2 a 25 ºC , ¿qué porcentaje del peso total del tanque lleno es O 2?. Suponga la validez de la ley de los
gases ideales ( 1 atm de presión equivale a 14,7 lbf/pulg2).
6. Un hidrocarburo tiene la siguiente composición: C = 82,66%, H = 17,34%. La densidad del vapor es de 0,39045 g/L a 300°K y
95 torr. Calcule su peso molécular y su fórmula molécular.
7. Hallar el volumen de hidrógeno medido sobre agua a 40°C y 1,87 atm, que se desprenden al calentar 32,489 g de silicio con
disolución de sosa cáustica. La presión de vapor del agua a 40°C es de 13,8 torr.
La reacción es :
Si + NaOH + H2O
Na2SiO3 + H2
8. ¿Cuántos gramos de KCLO3 se necesitan para preparar 18 L de oxígeno que se recogerán sobre agua a 3.2ºC y 760 torr? La
presión del vapor de agua a 32º C es de 19.8 torr.
9. Se tratan 178 g de aluminio con 25 % de exceso de H2SO4. La ecuación química para la reacción es:
Al + H2SO4
Al2 (SO4)3 + H2
a) ¿Qué volumen de ácido sulfúrico concentrado, de densidad 1,8 g/cm3 y que contiene 91,5% de H2SO4 se debe utilizar?
b) ¿Qué volumen de hidrógeno que se recogerá sobre agua a 41ºC y 785 torr?. La presión del vapor de agua a 41 ºC es de 17,5
torr.
10) Al hidrolizar una cierta cantidad de sulfuro de aluminio se forman 4,56 gramos de hidróxido de aluminio, y se desprenden
1,058 litros de gas sulfhídrico, medidos secos a 20ºC y 765 torr. Calcular la fórmula empírica del sulfuro de aluminio.
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ING: ROXANA XIMENA BURGOS BARROSO
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