etapa 4. temas selectos de química

ETAPA 4. TEMAS SELECTOS DE QUÍMICA
NOMBRE:________________________________________GRUPO________MATRÍCULA________
I. Usa le teoría cinética molecular de los gases para explicas cada uno de los siguientes
enunciados:
a) Un contenedor de spray para que no se pegue la comida explota cuando se lanza al fuego.
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b) El aire en un globo aerostático se calienta para que se eleve.
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c) Puedes percibir un olor desde muy lejos.
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d) Los gases se pueden comprimir mucho más fácilmente que los líquidos o sólidos.
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e) Los gases se mueven más rápido a temperaturas más altas.
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II. Propiedades de los gases.
1. Identifica las propiedades de un gas que se describen en cada uno de los siguientes
enunciados:
a) Aumenta la energía cinética de las partículas de gas.____________________________.
b) La fuerza de las partículas de gas que golpean las paredes del contenedor.
_______________________.
c) El espacio que ocupa un gas ______________________________________.
d) Cuando se agrega helio a un globo, el número de gramos de gas aumenta. ¿Qué propiedad del
gas se describe?_____________________.
2. Identifica la propiedad de un gas que se mide en cada uno de los siguientes casos.
a) Determina la energía cinética de las partículas de gas. ____________________
b) 1.0 atm _______________________________
c) 10.0 L _________________________________
d) 0.50 mol He ____________________________
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II. UNIDADES DE PRESIÓN.
1. Una muestra de gas neón tiene una presión de 0.50 atm. Proporciona la presión del neón en
a) mmHg ___________________
b) in.Hg_____________________
c) Torr ______________________
2. Un tanque contiene oxígeno (O2) a una presión de 2 atm. ¿Cuál es la presión en el tanque en las
siguientes unidades?
a) Torr _____________________
b) mmHg___________________
c) Pa ______________________
3. En una escalada al monte Whitney, la presión atmosférica esde 467 mmHg. ¿Cuál es la presión en
las siguientes unidades?
a) atm ____________________
b) torr ____________________
c) in.Hg ___________________
d) Pa _____________________
LEYES DE LOS GASES
LEY DE BOYLE:
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FÓRMULA:
1. Una muestra de gas hidrógeno (H2) tiene un volumen de 5 L y una presión de 1 atm. ¿Cuál es la
nueva presión si el volumen disminuye a 2 L a temperatura constante?
2. Una muestra de gas helio tiene un volumen de 312 mL a 648 torr. Si el volumen se expande a 825
mL a temperatura constante, ¿cuál es la nueva presión en torr?
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3. El calibrador en un tanque de 12 L de oxígeno comprimido lee 3800 mmHg ¿Cuántos litros
ocuparía este mismo gas a una presión de 0.75 atm a temperatura constante?
4. Una muestra de gas metano (CH4) tiene un volumen de 125 mL a 0.600 atm de presión y 25oC,
¿Cuántos mililitros ocupará a una presión de 1.50 atm y 25 oC?
LEY DE CHARLES
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FÓRMULA:
1. Una muestra de gas neón tiene un volumen de 5.40 L y una temperatura de 15 oC. Encuentra el
nuevo volumen del gas después de que la temperatura aumenta a 42oC a presión constante.
2. Un montañista inhala 486 mL de aire a una temperatura de -8oC ¿Qué volumen ocupará el aire en
los pulmones si la temperatura corporal del montañista es de 37 oC?
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3. Un gas tiene un volumen de 4 L a 0oC ¿Qué temperatura final, en grados Celsius, se necesita para
hacer que el volumen del gas cambie a lo siguiente, si n y P no cambian?
a) 10 L
b) 1200 mL
c) 2.50 L
d) 50 mL
LEY DE GAY-LUSSAC
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FÓRMULA:
1. Los contenedores de aerosol son peligrosos si se calientan porque pueden explotar. Supón que un
contenedor de aerosol para el cabello, con una presión de 4.0 atm a temperatura de 25oC, se lanza al
fuego. Si la temperatura del gas dentro del aerosol alcanza 402oC, ¿Cuál será su presión? El
contenedor d aerosol explotaría si la presión interior supera 8 atm. ¿Esperarías que explote?
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2. En un área de almacenamiento, donde la temperatura alcanzó 55oC, la presión del gas oxígeno en
un cilindro de acero de 15 L es de 965 torr. ¿A qué temperatura Celsius tendría que enfriarse para
reducir la presión a 850 torr?
3. Una muestra de gas tiene una presión de 1200 torr a 155oC. ¿Cuál es la presión final del gas
después de que la temperatura cae a 0oC?
4. Un contenedor de 10 L de gas helio tiene una presión de 250 torr a 0oC. ¿A qué temperatura
Celsius necesita calentarse la muestra para obtener una presión de 1500 torr?
LEY DE LOS GASES COMBINADA
FÓRMULA:
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1. Una burbuja de 25 mL se libera del tanque de aire de un buzo a una presión de 4 atm y una
temperatura de 11 oC. ¿Cuál es el volumen en mL de la burbuja cuando llega a la superficie del
océano, donde la presión es de 1 atm y la temperatura de 18 oC.
2. Un globo meteorológico se llena con 15 L de helio a una temperatura de 25 oC y una presión de
685 mmHg ¿Cuál es la presión (mmHg) del helio en el globo en la atmósfera superior cuando la
temperatura es -35oC y el volumen se vuelve 34 L?
LEY DE AVOGADRO
FÓRMULA:
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1. Un globo, con un volumen de 220 mL, se llena con 2 moles de helio. A qué volumen (mL) se
expandirá el globo si se agregan 3 moles de helio para dar un total de 5 moles de helio?
2. A cierta temperatura y presión, 8 g de oxígeno tienen un volumen de 5 L. ¿Cuál es el volumen (L)
después de que 4 g de oxígeno se agregan al oxígeno en el globo?
TPE Y VOLUMEN MOLAR
Condiciones TPE (temperatura y presión estándar)
CONDICIONES TPE:
Temperatura estándar: 0 oC, 273 K
Presión estándar: 1 atm, 760 mmHg
Volumen 22.4 L
Cantidad: 1 mol
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1. Cuál es el volumen en litros de 64 g de gas O2 a TPE?
2. Cuál es el volumen (L) de 5.10 g de He a TPE?
3. Cuál es el número de moles de O2 en 44.8 L de gas?
4. Número de gramos de neón contenidos en 1.2 L de gas Ne?
DENSIDAD DE UN GAS A TPE
1. Calcula las densidades en cada uno de los siguientes gases a TPE:
a) N2
b)H2
c) F2
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d) Ne
e)C3H8
LEY DE LOS GASES IDEALES.
FÓRMULA:
VALOR DE “R”
1. El oxido de dinitrógeno N2O que se usa en odontología es un anestésico también llamado gas de la
risa. ¿Cuál es la presión, en atm de 0.350 moles de N2O a 22 oC en un contenedor de 5 L?
2. El gas cloro Cl2 se usa para purificar el agua en las albercas. ¿Cuántos moles de gas cloro hay en
un tanque de 7 L si el gas tiene una presión de 865 mmHg y una temperatura de 24 oC?
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3. El butano C4H10 se usa como combustible para parrillas para barbacoa y como propelente de
aerosol. Si tienes 108 mL de butano a 715 mmHg y 25 oC, ¿cuál es la masa (g) del butano?
4. Cuál es el volumen de 1.20 g de monóxido de carbono a 8 oC si tiene una presión de 724 mmHg?
MASA MOLAR DE UN GAS.
A) MASA MOLAR DE UN GAS A TPE.
1. Cuál es la masa molar de un gas si una muestra de 2.21 g ocupa un volumen de 0.425 L a TPE?
2. ¿Cuál es la masa molar si 4.88 g de un gas desconocido tienen un volumen de 1.50 L a TPE?
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B) MASA MOLAR DE UN GAS USANDO LA LEY DE LOS GASES IDEALES
1. Cuál es la masa molas de un gas si una muestra de 3.16 g de gas a 0.750 atm a 45 oC ocupan un
volumen de 2.05 L?
2. Cuál es la masa molar de un gas desconocido en un contenedor de 1.50 L si 0.488 g tienen una
presión de 0.0750 atm a 19 oC?
LEY DE DALTON (PRESIONES PARCIALES)
FÓRMULA:
1. Un tanque de gas de 10 L contiene gas propano a una presión de 300 torr. Otro tanque de gas de
10 L contiene gas metano a una presión de 500 torr. Al preparar una mezcla de combustible
gaseoso, los gases de ambos tanques se combinan en un contenedor de 10 L a la misma
temperatura. ¿Cuál es la presión de la mezcla de gases?
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2. Una mezcla de gases consiste de helio con una presión parcial de 315 mmHg, nitrógeno con una
presión parcial de 204 mmHg y argón con una presión parcial de 422 mmHg, ¿cuál es la presión total
en atm?
3. Una mezcla de oxígeno y helio se prepara para un buzo que descenderá 200 pies bajo el océano.
A dicha profundidad, el buzo respira una mezcla gaseosa que tiene una presión total de 7 atm. Si la
presión parcial del oxígeno en el tanque es de 1140 mmHg, ¿cuál es la presión parcial (atm) del helio?
4. En una mezcla de gas, las presiones parciales son: nitrógeno 425 torr, oxígeno 115 torr y helio torr.
¿Cuál es la presión total (torr) que ejerce la mezcla de gases?
5. Una mezcla de gases que contiene oxígeno, nitrógeno y helio ejerce una presión total de 925 torr.
Si las presiones parciales son oxígeno 425 torr y helio 75 torr, ¿cuál es la presión parcial (torr) del
nitrógeno en la mezcla?
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