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1 Sólidos, líquidos y gases
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ACTIVIDADES DE del interiorUNIDAD unidad
Actividades LADILLO DE LA de la ONCE
1. Calcula el volumen que ocuparán 20 g de dióxido de azufre medidos a 650 mmHg
y 95 °C.
Teniendo en cuenta la masa molar del SO2, 64,07 g/mol, los 20 g de este gas equivalen a:
20 g í

1 mol
= 0,312 mol de SO2
64,07 g

Aplicando la ecuación de estado de un gas ideal, p í V = ní R í T, nos queda:
650
760

atm í V = 0,312 mol í 0,082 atm · L · mol–1 · K–1 í (273 + 95) K

de donde:
V = 11 L
2. Supón que la composición volumétrica del aire es 78,08% de N2, 20,95% de O2,
0,03% de CO2 y 0,94% de Ar. Calcula la presión parcial que ejerce cada gas en
un recipiente de 100 m3 que contiene 200 mol de aire a 40 °C. Expresa el resultado en mmHg.
Al ser todos loscomponentes de la mezcla gases, el porcentaje en volumen coincide
con el porcentaje en moles. Los 200 moles de aire están compuestos por:
• Para el N2: 200 í

78,08
= 156,16 mol de N2
100

• Para el O2: 200 í

20,95
= 41,9 mol de O2
100

• Para el CO2: 200 í
• Para el Ar: 200 í

0,03
= 0,06 mol de CO2
100
0,94
= 1,88 mol de Ar
100

Aplicando la ley de Dalton a cada gas, obtenemoslas siguientes presiones parciales:
• Para el N2: pN = 156,16 í 0,082 í (273 + 40) = 0,04 atm → pN = 30,4 mmHg
2
2
100 · 10 3
• Para el O2: pO = 41,9 í 0,082 í (273 + 40) = 0,011 atm →
2
100 · 10 3

pO = 8,4 mmHg
2

• Para el CO2: pCO = 0,06 í 0,082 í (273 + 40) = 1,54 · 10 –5 atm → pCO = 0,012 mmHg
2
2
100 · 10 3
• Para el Ar: pAr = 1,88 í 0,082 í (273 + 40) = 4,83 · 10 –4 atm →pAr = 0,37 mmHg
100 · 10 3

Unidad 11. Sólidos, líquidos y gases

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3. Calcula el volumen que ocupa 1 mol de H2, medido a 15 °C y 700 mmHg. ¿Qué
volumen ocupará 1 mol de CH4 en las mismas condiciones de p y T ? ¿En qué
caso pesará más el recipiente?
Aplicando la ecuación de estado de un gas ideal, p · V = n · R · T, al sustituir datos resulta:

700
atm í V = 1 mol í 0,082 atm · L ·mol–1 · K–1 í (273 + 15) K 8 V = 25,6 L
760
El volumen molar, es decir, el volumen que ocupa un mol de cualquier sustancia,
depende únicamente de las condiciones de presión y temperatura a las que se
encuentre el gas. Como estas son iguales para el metano, CH4, el volumen será el
mismo, 25,6 L. Sin embargo, la masa y, por tanto, el peso, no son iguales. Como la
molécula de CH4 tiene mayormasa que la de H2, 16,05 u frente a 2,02 u, el recipiente que contiene CH4 pesará, en cualquier caso, 16,05/2,02 = 7,95 veces más.
4. Una muestra de 1,54 g de etanol se disuelve en 95,0 g de agua. Calcula el porcentaje en masa del etanol en la disolución.
La masa de la disolución es de 1,54 g + 95,0 g = 96,54 g. Por tanto, el porcentaje en
masa del etanol en la disolución será:
% (masa) =masa etanol
1,54 g
í 100 → % =
í 100 = 1,6%
masa disolución
96,54 g

5. ¿Cómo prepararías 150 g de una disolución acuosa de azúcar al 3% en masa?
Como la concentración de la disolución debe ser del 3% (3 g de azúcar en 100 g de
disolución), la masa de azúcar necesaria será:
150 g de disolución
100 g de disolución
→ msoluto = 4,5 g de azúcar
=
msoluto
3 g de azúcar
El resto, hasta 150g, es agua; es decir:
mdisolvente = 150 – 4,5 = 145,5 g de agua
Por tanto, mediríamos 4,5 g de azúcar y los disolveríamos en 145,5 g de agua.
6. Se disuelven 10,0 g de ácido sulfúrico puro, H2SO4, en agua destilada hasta un volumen final de 100 mL, obteniéndose una disolución de densidad 1,035 g/mL.
Calcula: a) El porcentaje en masa del soluto. b) La molaridad de la disolución.
a) La masa dela disolución se obtiene a partir del dato de la densidad:
m = V · d → m = 100 mL í 1,035

g
= 103,5 g de disolución
mL

De esta masa, 10,0 g es ácido sulfúrico, H 2SO4, que es el soluto. Por tanto:
% (H 2SO4) =

10 g
í 100 = 9,66%
103,5 g

b) Como la masa molar del H 2SO4 es 98,09 g/mol, la molaridad de la disolución es:

M=

252

nsoluto
Vdisolución

msoluto
10,0 g
Mm...