TALLER_2_ESTADOS DE LA MATERIA Y

INSTITUCIÓN EDUCATIVA SAN JOSEMARÍA ESCRIVÁ DE BALAGUER
AREA DE CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL - QUÍMICA GRADO DÉCIMO
TALLER 2. ESRADOS DE LA MATERIA Y LEYES DE LOS GASES
ACTIVIDAD 1
Revisar detalladamente la siguiente información, recuerde hacer una lectura comprensiva.
Ley de BoyleA temperatura constante, el volumen de un gas es inversamente
Mariotte
proporcional a su presión
Leyes de
Charles
A Presión constante, el volumen de un gas es directamente
proporcional a la temperatura absoluta Kelvin
Ley de GayLussac
A volumen constante, La presión del gas, es directamente
proporcional a la temperatura absoluta kelvin (K)
Ley de
Avogadro
Hipótesis de Avogadro: Volúmenes iguales de gases a la misma
presión y temperatura contienen igual número de moléculas.
Ley de Avogadro: El volumen de un gas a temperatura y presión
constante es proporcional al número de moles del gas.
V  n ó V  Kn
V1 V2

n1 n2
Ley combinada
de los gases
De las tres anteriores leyes podemos combinar sus ecuaciones y
formular la ecuación de la ley combinada de los gases
Ley de Dalton
La presión de una mezcla de gases, que no reaccionan
químicamente, es igual a la suma de las presiones parciales.
Donde la presión parcial es igual a: Pp= Xi.PT
Teniendo en cuenta que Xi= fracción molar del gas.
Ley de los
gases ideales
PARAMETROS ESTANDAR:
P = 1 atm
V=22,4 L
T = 273 K
n= 1 mol
Siendo P la presión, V el volumen, n el número de moles, R la
constante universal de los gases ideales y T la temperatura en
Kelvin.
El valor de R depende de las unidades que se estén utilizando:
R = 0,082 atm·L/mol. K
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ACTIVIDAD 2
1. Represente los estados de la materia, sólido, líquido y gaseoso desde el modelo corpuscular. Consulte en qué otros estados se
puede encontrar la materia.
2. ¿En qué difiere un gas de un líquido respecto a cada una de las siguientes propiedades? a) densidad b) compresibilidad
c) capacidad para mezclarse con otras sustancias en la misma estado para formar mezclas homogéneas.
3. a) Un líquido y un gas se pasan cada uno a un recipiente más grande. ¿En qué difiere su comportamiento? Explique la diferencia en
términos moleculares.
b) Aunque el agua y el tetracloruro de carbono (CCl4) líquidos no se mezclan, sus vapores forman mezclas homogéneas. Explique.
c) Las densidades de los gases generalmente se dan en unidades de g/L, mientras que las de los líquidos se dan en g/mL. Explique la
base molecular de esta diferencia.
4. ¿Qué es un barómetro? Consulte su historia y utilidad.
5. Consultar información relacionada con las escalas de temperatura.
6. Consultar cambios de estado y factores que generan los cambios de estado.
7. ¿Qué es un diagrama de fases? Proponer un ejemplo.
5. Completar el cuadro con las leyes y fórmulas respectivas.
LEY
Parámetro constante
Ecuación
ACTIVIDAD 3
Desarrollar los siguientes ejercicios empleando factores de conversión
1. La presión atmosférica usual en la cima del monte Everest (29,028ft) es de aproximadamente 265 torr. Convierta esta presión a
atmósferas, milímetros de mercurio, pascales y bars
1 atm = 760 mmHg =760 torr = 1,01325x105Pa = 101,325Kpa / 1bar = 105pa / 1bar= 100Kpa
2. Convertir los siguientes valores de temperatura a las otras escalas. 34°C, 310K, 36°F, 25°C, 400k, 56°f
°F=(1.8 x °C) + 32
°C= °F-32/1.8
K=°C+273
ACTIVIDAD 4
Resolver las siguientes situaciones y especificar las leyes de los gases relacionadas en cada caso.
1.
Suponga que tiene una muestra de gas en un recipiente con un émbolo móvil como el del dibujo.
a) Dibuje el recipiente mostrando su posible aspecto si la temperatura del gas se aumenta de 300K a
500K mientras la presión se mantiene constante. ¿Cuál ley explica este hecho?
b) Dibuje el recipiente mostrando su posible aspecto si la presión sobre el émbolo se aumenta de
1,0atm a 2,0atm mientras la temperatura se mantiene constante. ¿Cuál ley explica este hecho?
2. Suponga que tiene un cilindro con un émbolo móvil. ¿Qué si cedería con la presión del gas dentro del cilindro si se hace lo
siguiente?
a) Reducir el volumen a un tercio del original, manteniendo constante la temperatura.
b) Reducir la temperatura absoluta a la mitad de su valor original, manteniendo constante el volumen.
c) Reducir la cantidad de gas a la mitad, manteniendo constantes el volumen y la temperatura.
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3. Calcule la densidad del hexafluoruro de azufre gaseoso a 455torr y 32°C.
4. calcule la masa molar de un vapor que tiene una densidad de 6,345g/L a 22°C y 743torr.
D
m
V
n
w
pm
PV  nRT
5. ¿Cuál gas es menos denso a 1,00atm y 298K? a) SO3 b) HCl c) CO2 . Explique
6. 0,1 moles de un gas ideal se almacena en un recipiente de 5,0 L a una presión de 0,8 atm, cual es la temperatura dentro del
recipiente?
7. Un gas ideal es condensado en un recipiente de 25,0 L a una temperatura de 18 °C y una presión de 1,5 atm. Cuantas moles del
gas se encuentran dentro del recipiente?
8. 116,5 g de un gas fueron condensados en un recipiente de 100 L a 20 °C y 1 atm de presión. ¿Cuál es el peso molecular del gas?
9. Una cantidad fija de un gas ideal se encuentra inicialmente a una temperatura de 300 K, una presión de 1 Atm y ocupando un
volumen de 2 L, si al final de un proceso su temperatura llega a 600 K y su presión a 4 Atm, ¿cuál será el nuevo volumen ocupado por
el gas?
10. Una cantidad fija de gas ideal que se mantiene a temperatura constante, parte de un volumen V 1 y una presión P1, si su presión se
reduce a la mitad, ¿cuál será su nuevo volumen?
11. El oxigeno (O2) es un gas componente mayoritario del aire utilizado en muchas reacciones químicas como reactivo oxidante, razón
por la que muchos procesos industriales buscan purificarlo y almacenarlo en recipientes para contenerlo. En un proceso se purifican y
obtienen 500 g de oxigeno en un recipiente de 100 L a una temperatura de 12 °C, ¿cuál es la presión que ejerce el gas en el
recipiente? (O = 16 g)
12. El nitrógeno (N2) es un elemento purificado en forma gaseosa aunque en estado líquido es utilizado biológicamente para conservar
tejidos, presentando una alta demanda comercial. En un proceso de purificación de nitrógeno se produce el gas y se almacena en un
recipiente de 15 L, a temperatura ambiente (17 °C) y 1 atmosfera de presión. Cuantos gramos de nitrógenos se obtuvieron en el
proceso de purificación? (N = 14 g)
13. En un recipiente de 2000mL se colocó una mezcla de 1,38 moles de PCl3(g)
mezcla es de 1,8 atmósferas, cual es la presión de cada gas?
Y 2,28 moles de Cl2(g) , si la presión total de la
14. Al calentar el aire de un cilindro de acero de -30 °C a 60°C. Si la presión inicial es de 5,5 atmósferas ¿Cuál es su presión final?
Suponga que el volumen del gas es constante.
15. Cuantos gramos de CO se encuentra en un recipiente de 800 cm 3 a 18°C si la presión del gas es 1020 mmHg, suponga que este
gas se encuentra en condiciones ideales.
16. Se tiene un volumen de 4000 cm3 de oxígeno a una presión de 380 mm de Hg. ¿Qué volumen ocupará a una presión de 760 mm
de Hg, si la temperatura permanece constante?
17. Calcular la presión ejercida por 0,78 moles de cloro gaseoso, que se encuentran en un recipiente de 1,5 litros medidos a 27°C,
cuando el gas tiene comportamiento ideal.
18. Una muestra de Nitrógeno gaseoso, ocupa un volumen de 1250 mL a 150 oC. A que temperatura en oC ocupara 300 mL si la
presión es constante?
19. Una muestra de Argón gaseoso ocupa un volumen de 13 L a temperatura de 15 °C y presión de 0.747 atm, Calcule el volumen
final del gas en condiciones PTE
20. Una mezcla que contiene 0,538mol de He(g), 0,315mol de Ne(g), y 0,103 mol de Ar(g), está confinada en un recipiente de 7,00L a
25°C.
a) calcular la presión parcial de cada uno de los gases de la mezcla.
b) Calcular la presión total de la mezcla.
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