FISICOQUIMICA




1. En un día de verano, con una temperatura ambiente de 35°C, se estropea el sistema de refrigeración de un depósito que contiene Helio refrigerado -25°C y 15atm. Si el depósito es capaz de soportar una presión interior de 20atm: a) ¿habrá rotura de las paredes del depósito?, b) ¿hasta qué valor podrá aumentar la temperatura sin peligro?

Te = 35°C= 308°K (ambiente)
He2 = ??
Ti =-25°C=248°K
PHe = 15atm

a) Ley de Gay Lussac:

=

P = 18,63 No se romperá

b) Ley de Gay Lussac:

= T= = 330,6667

T = 57,7°C


2. Que peso de O2 ocupara 0°C y 760torr el mismo volumen que peso 5,0 de N2 a 30°C y 850torr.

*T = 0°C = 273°K *m = 5g
P = 760torr = 1atm T =30°C = 303°K
Peso = ??Peso = 850torr x P = 1,118421

PV = nRT V = VO2 = VN2
=
mO2 = = 5,67g

3. Una muestra de O2, contenía en un recipiente de 1L, ejerce una presión de 800mmHg a 25°C. En otro recipiente de 3L, una muestra de N2 ejerce una presión de 1,5atm a 50°C. se mezclan las dos muestras introduciéndolas en un frasco de 9 L a 40°C. Calcular a) La presión parcialde cada gas y, b) La presión total.

*VO2 = 1L
PO2 = 800mmHg . = 1,0526315 atm.
TO2 = 25°C = 298°K

*PN2 = 1,5 atm
T N2 = 50°C = 323°K
V N2 = 32

*VNO2 = 32
T NO2 = 40°C = 313°C
P O2 + P N2 =PTotal


Muestra O2 : PV= nRT (1,0526315)(1) = ni O2 ( 0,082)(258)
24,436ni O2 = 0,043078 moles.


Muestra N2 = (1,5)(33) = ni N2 (0,082)(323) = 26,486
4,5 ni N2 = 0,169901

nT = niO2 + niN2 = 0,212379079

Pi = = 0,122848 atm

PiO2 = = 0,4845199 atm

PT = = 0,60737 atm

4. En un recipiente de volumen fijo se introducen 10g NO2, que ejercen una presión de 430mmHg a unadeterminada temperatura. Si se añaden 3g de CO2 y 6g de N2 y se duplica la temperatura: a) ¿Cuál será la presión parcial de cada gas en la mezcla? b) ¿Cuál será la presión total?


*mNO2 = 10g
Pi NO2 = 430mmHg. = 0,56789 atm
T1
mCO2 = 3g En: 2T1
mN2 = 6g

* 2T1 Pi = ?? PT = ??

Sabemos:
Pi = ; PT=
En T1 : PV= nRT hallando volumen fijo:

V = = 0,0315066 T1 lt

Hallando el número de moles parciales a T1 :
niNO2 = 0,2173913 moles
niCO2 = = 0,0681818

Pi NO2 = = 1,13157793 atm.

Pi CO2 = = 0,354903899 atm.

Pi N2 = = 1,115412476 atm.

PT = Σ Pi = 2,601894 atm.



5. Una mezcla de O2 y H2, con un 15% en peso de esteúltimo, se encuentra en un recipiente cerrado a 120°C y 1 atm. Calcule: a) La presión parcial de cada gas y b) La densidad de la mezcla.

T = 120°C + 273 = 393°K
P = 1 atm
H2 = 15% peso
O2 = 85% peso

Las presiones parciales se calculan mediante:
PA = XA PTotal
PH2 = XH2 P……………………(1)
PO2 = XO2 P……………………(2)
Se conoce PTotal = 1 atm, falta las fracciones molares, se conoce fracción en peso,entonces se convierten en peso a fracción molar de cada gas. Para esto se toman 100g de mezcla y se obtienen los moles de cada gas.

100g mezcla

H2 = 15g O2 = 85g
M = 2 g/mol M= 32 g/mol
n = = 7,5 moles n = = 2,66 moles

moles totales = 7,15 + 2,66 = 10,16 moles mezcla
XH2 = = = 0,738
XO2 = = = 0,262
De ecuaciones (1) y (2) :PH2 = XH2P = 0,738 (1atm) = 0,738 atm.
PO2 = XO2P = 0,262 (1atm) = 0,262 atm.
La densidad de la mezcla puede hallarse de:
PV = nmezcla RT PV = RT
PMmezcla = RT = Pmezcla RT
Pmezcla = …………….. (3)
Pero:
Mmezcla = Σ XiMi = XH2 M H2 + XO2 M O2 = 0,738 (2) + 0,262 (32)
Mmezcla = 9,86 g/mol
En (3) :
Pmezcla = = 0,306


6. Una pequeña burbuja se eleva...