UNIVERSIDAD LIBRE

UNIVERSIDAD LIBRE
FACULTAD DE INGENIERÌA
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS
GUIA DE CLASE No 5
NOMBRE DE LA ASIGNATURA:
TÍTULO:
DURACIÓN:
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BIBLIOGRAFÍA SUGERIDA
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QUIMICA INORGANICA
AIRE
3 SEMANAS
CLIMENT, B. Aspectos químicos de la contaminación
atmosférica, Universidad de Cordoba, Cordoba, 1996.
WHITTEN, K. Química General. Cengage Learning.
Octava Ed. Mexico, 2008.
CHANG, R. Química. Décima Ed. McGraw Hill. China,
2010.
MARIN, G.R. Tratamiento y control analítico de aguas.
Universidad de Cordoba, 2000.
OROZCO, C. Contaminación ambiental: una visión
desde la química. Thompson, 2005.
THOMAS, S. Química medioambiental. Pearson, 2004.
COMPETENCIAS
 Adquiere las bases conceptuales indispensables que rigen el comportamiento de la materia
en estado gaseoso.
 Identifica adecuadamente desde el punto de vista de la química los diferentes
contaminantes que afectan el aire.
CONCEPTUALIZACIÓN
Gases: en estado gaseoso la materia se encuentra dispersa, la facilidad de comprimir un gas
indica que sus átomos o sus moléculas se hallan a gran distancia unas de otras.
Volumen: espacio ocupado por un cuerpo y se encuentra estrechamente relacionado con los
cambios de presión y temperatura. Puesto que el gas no presenta forma y volumen definidos,
tiende a ocupar uniformemente el recipiente que lo contiene.
3
Las unidades usadas para el volumen son: centímetro cúbico (cm ), mililitro (mi) y litro (L).
Presión: fuerza ejercida por unidad de área, en los gases esta fuerza actúa de forma uniforme
sobre todas las partes del recipiente.
La presión atmosférica es la ejercida por la atmósfera sobre los cuerpos que están en la superficie
terrestre; mientras más alto se halle un cuerpo, menos aire hay por encima de él y por tanto la
presión sobre el cuerpo será menor. Las unidades de medida son:
76 cm Hg = 760 mm Hg.
760 mm Hg = 1 atmósfera.
1 atmósfera = 101 .325 Pascales (Pa) = 101. 325 KPa = 760 Torricelli (torr)
Temperatura: medida de la energía cinética promedio de las moléculas en una sustancia dada
expresada en grados, también se puede decir que es una medida de la intensidad del calor, y el
calor a su vez es una forma de energía que se puede medir en diferentes unidades.
Propiedades de los Gases: las propiedades de la materia en estado gaseoso son:
- Se adaptan a la forma y el del recipiente que los contiene.
-
Se dejan comprimir fácilmente; al existir espacios intermoleculares, al aplicar una presión
sobre las moléculas, éstas se pueden acercar unas a otras reduciendo su volumen.
Se difunden fácilmente; al no existir fuerza de atracción intermolecular entre sus partículas,
los gases se esparcen de forma espontánea.
Se dilatan; la energía cinética promedio de sus moléculas es directamente proporcional a
la temperatura, aplicada.
Ley de Boyle-Mariotte: Robert Boyle realizó una serie de experimentos que le permitieron
determinar la relación que existe entre el volumen y la presión de un gas a temperatura constante,
enunciando una ley según la cual "a temperatura constante, el volumen de cualquier gas es
inversamente proporcional a la presión ejercida".
Al tener una segunda condición:
de donde se puede deducir que
, por tanto
3
Ejemplo 1: Cierta cantidad de gas ocupa 76.8 cm a una presión de 772 mm de mercurio. Calcular
el volumen a la presión de 760 mm de mercurio.
- El gas estará sometido a una presión inferior, puesto que pasa de 772 a 760 mm, el nuevo
volumen será mayor debido a la expansión.
Ley de Charles y Gay - Lussac: Charles en 1787 y Gay-Lussac en 1808, después de muchos
experimentos, demostraron que a presión constante el volumen de un gas determinado varía en
forma lineal con respecto a la temperatura.
- La ley de Charles establece que a presión constante, el volumen de un gas varía
directamente proporcional a su temperatura absoluta.
3
Ejemplo 2: Una masa de gas ocupa 600 cm a 25ºC. Si la presión se mantiene constante, calcular
el volumen de dicha masa de gas a – 5 ºC.
- Puesto que el volumen del gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta, es
necesario transformar la temperatura centígrada a absoluta Kelvin es decir 25ºC = 298ºK
y -5ºC = 268ºK. Como la temperatura absoluta disminuye, el volumen final será menor ya
que el gas al enfriarse se contrae.
Ley Combinada de los Gases (Boyle – Charles): las expresiones matemáticas para las leyes de
Boyle y Charles pueden combinarse para formar una ley general de los gases
Ejemplo 3: Una muestra de gas ocupa 12,0 L a 240 ºC y una presión de 80.0 kPa. ¿A qué
temperatura el gas ocupará 15,0 L si la presión aumenta a 107 kPa?
- Se debe transformar la temperatura dada a valor absoluto.
-
Reemplazar en la ecuación los datos numéricos de las variables, despejando T2
(
)(
(
)(
)(
)
)
Corrección simultánea de temperatura y presión: las variaciones de volumen de una masa
determinada de gas tienen lugar con frecuencia por cambios simultáneos de presión y temperatura,
en estos casos puede considerarse independiente el efecto del cambio de presión y el del cambio
de temperatura sobre el volumen primitivo.
Ejemplo 4: cierta masa de gas ocupa 200 L a 95ºC y 782 mm de Hg. Calcular el volumen ocupado
por dicha masa de gas a 65ºC y 815 mm Hg.
- Transformar la temperatura centígrada en absoluta.
-
Como la presión ha aumentado, el nuevo volumen disminuye, mientras que la temperatura
disminuye, lo cual produce una nueva disminución de volumen.
Relación entre volumen y número de moles: el volumen de un gas a temperatura y presión
constante, es directamente proporcional al número de moles es decir, si los moles M gas se
duplican, el volumen también se duplica.
Principio de Avogadro: experimentalmente se ha encontrado que una mol de un gas a 1.0 at y
0ºC ocupa un volumen de 22.4 L, sin importar la naturaleza del gas, a dichas condiciones de
temperatura y presión (OºC y 1 at), se les conoce como condiciones normales (C.N.).
Basado en estas observaciones, Avogadro estableció que volúmenes iguales de gases diferentes,
a las mismas condiciones de temperatura y presión, tienen el mismo número de moles.
Ecuación de Estado: relaciona las cuatro variables antes mencionadas. Como se puede observar
en las Leyes, el volumen es directamente proporcional a las moles y a la temperatura absoluta e
inversamente proporcional a la presión.
donde R es la constante de los gases y su valor depende de las unidades en las cuales se
expresan el volumen, la presión y la temperatura, por lo general se usa
, al tener en
cuenta que
se puede relacionar en la ecuación de estado:
Ecuación con la que se pueden calcular pesos moleculares (M) o gramos de sustancia (m),
también se puede calcular densidad de gases si:
(
)
Ejemplo 5: El compuesto 1, 4 – diclorobenceno (1,4 – DCB) se utiliza en un área cerrada, a 20ºC
la presión saturada de vapor del DCB es
: Calcular la concentración en el aire del
3
área cerrada (unidades en g/m ) a 20ºC si la masa molar del 1,4 – DCB es 147 g/mol.
- De la ecuación de gases ideales: PV = nRT se reordena y se puede encontrar la
concentración en moles/L.
-
Al convertir la concentración a g/m
3
Ley de Dalton: experimentalmente John Dalton encontró que la presión total de una mezcla de
gases que no reaccionan es igual a la suma de las presiones parciales de dichos gases. La presión
parcial de un gas es la presión que éste ejercería si estuviera solo en el mismo volumen y a la
misma temperatura.
Al usar la ecuación de estado, se puede escribir :
(
)
La cantidad
⁄
es la fracción molar “X” del gas i que forma parte de la mezcla
Leyes de Difusión y Efusión de Graham: la difusión es el proceso por el cual una sustancia en
forma gradual y uniforme se dispersa a través de un espacio dado, debido al movimiento de sus
moléculas. En 1829, Thomas Graham descubrió que los gradientes de velocidad a los que gases
diferentes difunden bajo condiciones idénticas de T y P, son inversamente proporcionales a las
raíces cuadradas de sus densidades.
(
)
donde r1 y r2 son los gradientes de difusión de los gases con densidades
respectivamente. La efusión es el proceso por el cual un gas fluye a través de un agujero pequeño
en una placa delgada. La ley de Graham de la efusión de gases se aplica más exactamente a
gases a baja presión, y como los pesos moleculares de los gases son proporcionales a sus
densidades, se tiene:
de donde M1 , y M2 son los pesos moleculares de los dos gases. Los gradientes de efusión r1 y r2, y
los tiempos de efusión t1 y t2, están relacionados con los pesos moleculares de los dos gases así:
(
)
Ley de Henry: establece que “la solubilidad de un gas en un líquido es proporcional a la presión
del gas sobre la disolución”. La cantidad de gas que se disolverá en un líquido depende de la
frecuencia de colisión de las moléculas del gas contra la superficie del líquido y que queden
atrapadas en la fase condensada.
donde c es la concentración molar (M) del gas disuelto, P es la presión (en atmósferas) del gas
sobre la disolución y, k es una constante que sólo depende de la temperatura.
-4
Ejemplo 6: La solubilidad del nitrógeno gaseoso en agua a 25 ºC y 1 atm. es 6.8 x10 mol/L.
Determinar la concentración molar del nitrógeno disuelto en agua bajo condiciones atmosféricas.
La presión parcial del nitrógeno gaseoso en la atmósfera es de 0.78 atm.
-
La solubilidad dada permite calcular la constante de la ley de Henry, la cual luego se
emplea para hallar la concentración.
(
)
-4
K = 6.8 x10 mol/L atm.
-
La solubilidad del nitrógeno gaseoso en agua disminuye como resultado del descenso en
la presión.
-4
c = (6.8 x10 mol/L atm) (0.78 atm)
-4
c = 5.3 x10 mol/L
-4
c = 5.3 x10 M
Recolección de gases sobre agua: Los gases que no son solubles en agua ni reaccionan con
ésta pueden ser colectados sobre agua. En este caso el gas se satura con vapor de agua y la
presión dentro del recipiente se obtiene de sumar la presión parcial del gas con la presión que
ejerce el vapor de agua en la mezcla gaseosa (Whitten,2008), de la siguiente forma:
o
Los valores de presión de vapor del agua a diferentes temperaturas se observan en la Tabla 1.
Tabla 1. Presión de vapor del agua
Temperatura (°C)
19
20
21
22
23
24
25
26
27
Presión de vapor (torr)
16,48
17,54
18,65
19,83
21,07
22,38
23,76
25,21
26,74
En la figura se observa el montaje
Fuente: http://docencia.udea.edu.co/cen/tecnicaslabquimico/02practicas/practica15.htm
Ejemplo 7. Se obtienen 0,015 moles de gas H2 recolectadas sobre agua, a 20°C y a una presión
de 740 torr, qué volumen de agua fue desplazado por el gas?
-
De la tabla 1, la presión de vapor del agua a 20°C es de 17,54 torr = 0,023 atm
-
La presión del gas H2 es:
-
Aplicando la ecuación de gases ideales para calcular el volumen se tiene:
AIRE – Generalidades: El aire es una mezcla gaseosa, que se encuentra presente sobre la
corteza terrestre (atmósfera) debido a los efectos gravitatorios que evitan su dispersión. Su
composición actual es el producto de un largo proceso evolutivo. Inicialmente, se cree, que la
atmósfera se encontraba compuesta principalmente de helio e hidrogeno con pequeñas cantidades
de metano, amoniaco, vapor de agua, dióxido de carbono y nitrógeno.
Composición del aire: Una clasificación corresponde a la de aire húmedo y aire seco:
- Aire Húmedo es aquel que contiene vapor de agua entre uno de sus componentes, dicha
humedad depende de las diferentes zonas o regiones de la tierra y factores climáticos que
la regulan (épocas del año, corrientes de aire, temperatura, presión, etc.).
- Aire Seco es aquel que se encuentra libre de humedad y está compuesto principalmente
de nitrógeno (78%), oxígeno (21%), argón (0,93%) y pequeñas cantidades de dióxido de
carbono, neón, helio, criptón, hidrógeno, óxido nitroso, xenón, metano, monóxido de
carbono, ozono, amoniaco, dióxido de nitrógeno, dióxido de azufre, óxido nítrico y sulfuro
de hidrógeno. El nitrógeno y el argón son geoquímicamente inertes y por tal razón
permanecen en la atmósfera, mientras que el oxígeno participa en diversos ciclos de la
atmósfera, los océanos, minerales y los seres vivos.
Efecto de la temperatura en la atmósfera: los efectos térmicos sobre la atmósfera dependen de
la parte interna o superficial de la capa terrestre y principalmente de la radiación solar, debido al
movimiento del planeta la mayor carga de radiación solar se recibe en las zonas ecuatoriales y
menos en las zonas polares. La temperatura varía con la altura de acuerdo a las capas
atmosféricas que tiene la tierra; en la zona más baja denominada troposfera, la temperatura
disminuye a medida que aumenta la altitud a razón de 6ºC/Km, alcanzando un valor mínimo a los
12 km de altura, ocasionando movimientos convectivos de masa de aire, tanto verticales como
horizontales que dan lugar a una agitación térmica. En la estratosfera (siguiente zona) que se
extiende aproximadamente hasta unos treinta Km, el gradiente de temperatura se invierte
(aumento progresivo de temperatura) impidiendo el ascenso de masas de aire frío, por lo que
solamente se producen movimientos horizontales de aire generando una tranquilidad
metereológica pero no química. En la siguiente zona (la mesosfera que se extiende hasta 90 Km)
la temperatura vuelve a disminuir con la altura y en la última zona (la termosfera que se extiende
hasta unos 1000 km) las escasas moléculas de oxígeno y nitrógeno absorben radiaciones de muy
elevada energía, por lo que la temperatura en esta zona se eleva rápidamente alcanzando valores
de 1000ºC. Las regiones en las que se produce la inversión (de aumento a disminución de
temperatura y viceversa) se denominan respectivamente: tropopausa, estratopausa y mesopausa,
en ellas la temperatura permanece constante. Estas zonas constituyen una barrera energética que
impiden las ascensiones de los contaminantes.
Variaciones de la presión y la densidad: por efectos gravitatorios tanto la densidad como la
presión se encuentran con sus valores más altos sobre la superficie terrestre y como consecuencia
la presión atmosférica mayor está a nivel del mar. La presión como la densidad disminuyen
exponencialmente con la altitud, por lo que la parte más baja de la atmósfera es la que mayor
masa de aire contiene (el 99% del aire está por debajo de los 30 Km) siendo esta zona la de mayor
interés desde el punto de vista ambiental.
CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA.
Un contaminante del aire es aquel factor presente en la atmósfera que afecta directa o
indirectamente la vida del hombre y de los demás seres vivos. Históricamente se ha relacionado la
contaminación con la polución proveniente de la industria o del transporte, pero también se deben
incluir otros factores como combustiones caseras, sistemas de calefacción, tala incontrolada de
árboles, etc. Los contaminantes emitidos a la atmósfera pueden tener origen natural o
antropogénico (emitidos por el hombre), aun cuando algunos contaminantes de origen natural
superan en cantidad a los producidos por el hombre (ácido sulfhídrico, monóxido de carbono y
amoniaco), la misma naturaleza ha generado procesos cíclicos que permiten que se mantenga
constante su concentración en el aire, pero al ser aumentado por el hombre y en sitios de alta
concentración se han generado desestabilidad y desplazamiento de dichos equilibrios a
condiciones perjudiciales para el hombre y su entorno.
Principales contaminantes atmosféricos: el dióxido de carbono, los óxidos de azufre (SO 2 y
SO3), los óxidos de nitrógeno (NOx), monóxido de carbono, hidrocarburos y partículas en
suspensión, son los contaminantes que más se encuentran en la atmósfera urbana. Dentro de la
gran variedad de hidrocarburos de origen antropogénico merecen especial atención los dibencenos
policlorados (PBCs), que se utilizan principalmente en la industria como aislantes térmicos en
transformadores de alto voltaje; las dioxinas dibenzo policloradas (PCDDs) producidas en la
industria pero principalmente en los incineradores de basura y los compuestos
clorfluorocarbonados (CFCs), que aun con su aparente inocuidad tienen efectos bastante nocivos
sobre la capa de ozono.
Efecto Invernadero: la fuente principal de abastecimiento de energía natural que tiene la tierra es
la proveniente del sol, siendo transmitida por radiación electromagnética, de la cual sólo el 50%
penetra en la superficie terrestre, de esta energía una parte es absorbida por el planeta (para su
calentamiento y procesos naturales de transformación) y otra se re-emite nuevamente hacia el
exterior. Es importante aclarar que la radiación emitida por el sol tiene un intervalo de longitudes de
onda entre 0,1 – 4 micrómetros (entre la región ultravioleta y visible del espectro electromagnético),
la radiación que es re-emitida de la tierra se encuentra entre los 4 y 30 micrómetros (banda
perteneciente fundamentalmente al infrarrojo), lo que indica que la tierra no refleja en forma directa
la radiación que le llega sino que parte la absorbe y otra la transforma para emitirla en longitudes
de onda diferentes.
De los gases que se encuentran en la atmósfera, el ozono presenta intensa absorción en el
ultravioleta, protegiendo a la superficie terrestre de esta energía solar de elevada energía, pero la
mayor cantidad de energía proveniente del sol se encuentra en el intervalo visible del espectro
electromagnético donde ningún gas atmosférico tiene bandas de absorción importantes, por lo que
se considera que la luz visible penetra la atmósfera terrestre, llegando a la superficie para
calentarla principalmente. Así como la tierra recibe energía en forma radiante también la emite,
pero lo hace en la franja del infrarrojo principalmente, y es allí donde los gases presentes en la
atmósfera tienen bandas de absorción, por lo tanto absorben fuertemente la radiación emitida por
la superficie terrestre, ejerciendo el papel de una manta (efecto invernadero), impidiendo que parte
de la energía de la radiación infrarroja emitida por el planeta se pierda en el espacio y, permite que
la temperatura media de la tierra se mantenga a unos 15ºC, sino se diera este efecto la
temperatura sería de alrededor de -19ºC.
De los gases que más inciden en el efecto invernadero está el vapor de agua, que tiene dos
bandas, una a 6,3 micrómetros y la otra más allá de 20 micrómetros, el CO2, también con dos
bandas, una moderada de 4 micrómetros y otra muy intensa entre 13,5 y 18 micrómetros, conocida
coma banda de 15 micrómetros. Los CFC’s, el metano y el óxido nitroso presentan bandas de
absorción entre 8 y 12 micrómetros, zona que por la que anteriormente la radiación procedente de
la tierra solía escapar al espacio.
Con la industrialización los niveles
inestables de tipo climático.
de estos gases se han elevado generando condiciones
Los CFC’s tienen un tiempo de permanencia en la atmósfera muy elevado (por su alta estabilidad)
adicionado a un alto poder radiactivo.
El CO2 es el mayor contribuyente al efecto invernadero, siendo producido (en forma natural) por
procesos de descomposición de materia orgánica y en la respiración del hombre y los animales, es
asimilado por dilución en el agua líquida (ríos y mares) y principalmente por el proceso fotosintético
de las plantas cuya reacción neta es:
⇒
(
) (
)
La capacidad de dilución del dióxido de carbono en el agua líquida es limitada, al aumentar la
temperatura, esta disminuye (liberando CO2 a la atmósfera), generándose un efecto contaminante
en cadena. La tala indiscriminada de árboles, la no conveniente adecuación de terrenos para
cultivo (terrenos en ladera), el cultivo intensivo y la ocupación progresiva por parte del hombre de
grandes extensiones, han ido eliminando el más poderoso descontaminador natural del CO 2: las
plantas, descompensando aún más el ciclo natural.
El agua es adicionada a la atmósfera principalmente por procesos de evaporación de ríos y mares
y depende de la temperatura (también, en menor medida, de la presión) a la que se encuentren
éstos, si por el mismo efecto invernadero se incrementa la temperatura su presión de vapor
aumentará, aumentando su evaporación (efecto en cadena).
El metano y el óxido nitroso son producidos naturalmente por procesos biológicos (gas de pantano,
actividad bacteriana, termitas) pero la mayor contaminación proviene de procesos de combustión y
fertilizantes nitrogenados generados por el hombre, contribuyendo además a otros efectos
contaminantes como la lluvia ácida.
Lluvia Ácida: es el efecto de la formación de los ácidos sulfúrico y nítrico, la cual se inicia con la
formación de radicales hidroxilo y peroxihidroxilo que hacen parte de algunos de esos procesos.
El radical hidroxilo se forma principalmente por reacción de vapor de agua con átomos de oxígeno
procedentes de la fotodisociación del ozono troposférico y, por fotodisociación del ácido nitroso,
mediante absorción de fotones, así:
(
)
(
)
Los radicales peroxihidroxilo se forman a partir de la fotodisociación de aldehídos o por la reacción
de monóxido de carbono y los radicales hidroxilo vía hidrógeno atómico:
(
)
Estos radicales son muy activos y causan la degradación de la mayoría de los contaminantes
emitidos de la superficie terrestre. Se puede considerar que las reacciones en las que interviene el
radical hidroxilo son de combustión a baja temperatura.
- Formación de ácido sulfúrico: en fase seca se puede formar por la reacción del SO 2 con el radical
hidroxilo formando un radical que por reacción con oxígeno molecular produce SO 3 que en
contacto con el agua produce el ácido, así:
En fase seca también se puede formar por la reacción del oxígeno con SO 2 excitado. La
disociación fotoquímica del óxido no es posible en las condiciones atmosféricas pero a 294 nm,
éste presenta una banda de absorción fuerte, que lo conduce a un estado excitado haciéndolo muy
reactivo. En estas condiciones reacciona con oxígeno produciendo el trióxido que en presencia de
agua produce el ácido.
(
)
La oxidación en fase acuosa se da en las gotas de agua contenidas en la atmósfera, hecho que se
facilita en climas húmedos. Las reacciones que se presentan son:
( )
(
(
)
)
como el pH del agua de lluvia es 5,6. la especie que predomina es el ión bisulfito, el cual es
oxidado, preferentemente, por ozono y agua oxigenada, para formar el ácido sulfúrico, así:
El peróxido de hidrógeno se forma en la atmósfera por combinación de radicales peroxihidroxilo:
- Formación de ácido nítrico: básicamente se forma en reacciones en fase seca, debido a que el
dióxido de nitrógeno no es soluble en agua, por la oxidación del dióxido con radicales hidroxilo:
Otro agente oxidante del dióxido de nitrógeno es el radical nitrato, dándose la reacción en tres
etapas:
La polución por lluvia ácida puede aumentar el grado de acidificación hasta un pH de 4, debido a
que dichas reacciones se presentan en la troposfera, por movimientos convectivos presentes en
ésta, ocasionan un desplazamiento de los contaminantes a lugares donde no necesariamente se
haya generado contaminación.
Smog o Niebla Fotoquímica: la acumulación de ozono, además de los productos oxidantes
procedentes de los hidrocarburos: nitrato de peroxiacilo, aldehídos, alquil nitratos y partículas en
suspensión constituyen el smog o niebla fotoquímica. La formación del smog se produce por
reacción de los hidrocarburos con diferentes oxidantes de origen fotoquímico. La atmósfera urbana
contaminada contiene, aproximadamente cien hidrocarburos diferentes, siendo los más reactivos
las olefinas, que al entrar en contacto con oxígeno atómico dan un producto intermedio de reacción
en cadena:
(
(
)
(
)
)
El radical hidroxilo extrae un hidrógeno a una parafina u olefina produciendo un radical, el cual
participará nuevamente de más reacciones en cadena; el resultado neto de estos procesos es la
formación de aldehído, y la conversión rápida del NO a NO 2 sin la intervención del ozono, por tanto
se produce la acumulación de este oxidante.
CUESTIONARIO
1. Si una mol de un gas ocupa un volumen de 22.4 L a 760 mm de Hg y TC. Calcular el volumen
º
ocupa a 608 mm de Hg y O C.
3
2. Una cantidad de gas ocupa 300 cm a una presión de 862 mm de Hg. Determinar el volumen
que ocupará a la presión normal, si la temperatura permanece constante.
3
3. Una masa de gas ocupa 600 cm a 77 ºF. Si la presión se mantiene constante. Determinar el
volumen de dicha masa gaseosa a 23 ºF.
3
4. Una muestra de gas ocupa 400 cm a 27ºC. Calcular el volumen a – 10ºC, al mantener
constante la presión.
5. Un tanque se encuentra lleno de un gas a la presión de 4 atmósferas y 1OºC. La válvula de
seguridad se abre cuando la presión llega a 10 atmósferas. Calcular la temperatura a que debe
calentarse el tanque para que se abra la válvula de seguridad.
6. Si la presión de una muestra gaseosa se eleva de 1520 mm de Hg a 6 atmósferas, siendo la
temperatura inicial de 17ºC. Calcular la temperatura final si no hay variación de volumen.
7. El volumen observado de una cantidad de gas a 10ºC y a la presión de 750 mm es de 240 L.
Hallar el volumen que ocupará si la temperatura aumenta a 40ºC y la presión disminuye a 700 mm
Hg.
8. 2.0L de aire medidos a presión de 750 mm Hg y a la temperatura de 18ºC se llevan a un tanque
de 725 litros de capacidad. La temperatura final es de 27ºC. Calcular la presión del aire en el
tanque.
9. Determinar el volumen que ocupan 2 moles de CO (monóxido de carbono), considerado como
un gas ideal, a 2 at y 27ºC.
10. A 75ºC y presión de 640 mm Hg, 0.098 g de una sustancia ocupan en estado gaseoso 530.8
3
cm . Determinar la masa molar de dicha sustancia.
11. A 23ºC y presión de 738 mm, la densidad del cloruro de hidrógeno es igual a 1.460 g / L.
Calcular la masa molar de esta sustancia.
12. Determinar la densidad del oxígeno a C. N.
13. En un recipiente de 10 L se introducen 14 gramos de nitrógeno, 5 gramos de hidrógeno y un
mol de oxígeno a 400ºK Calcular: a) La presión total de la mezcla gaseosa, b) la fracción molar de
oxígeno y c) la presión parcial de nitrógeno.
14. A través de un recipiente poroso se escapan 220 mL de H2 en 15 minutos. Calcular el volumen
de O2 se escapará en ese tiempo.
15. Calcular la concentración molar del oxígeno en agua a 25 ºC para una presión parcial de 0.22
-3
atm. La constante de la ley de Henry para el oxígeno es de 1.3 x10 mol/L atm.
16. Una muestra de N2 se recoge sobre agua a 18°C y a una presión de 560mmHg. Se colecta un
volumen de gas de 152mL. Cuántas moles de N2 están presentes?
17. Establecer cuáles son los tratamientos aplicados a nivel nacional para contaminación generada
por el parque automotor y chimeneas industriales.
18. Cómo se define el índice de calidad del aire?
BIBLIOGRAFIA
- CLIMENT Bellido María C., 1996 Aspectos químicos de la contaminación atmosférica,
Universidad de Córdoba, Córdoba,
- ROSEMBERG, EPSTEIN,1991 QUIMICA GENERAL, McGraw-Hill Interamericana - 7ª
Edición,
- PETRUCCI HARWOOD, 1991 QUIMICA GENERAL, editorial Pretince Hall,
- WHITTEN, DAVIS, PECK, STANLEY. Química. Cencage Learning, 8 edición, México,
2008.