DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA FÍSICA Y QUÍMICA 1º DE

DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA
FÍSICA Y QUÍMICA 1º DE BACHILLERATO
TEMA 2. Estados de agregación. Teoría cinética
► Estados de agregación de la materia
1.-Deseamos fundir 200 g de plomo que están a 25 ºC. ¿Cuánto calor se requiere?
Datos: c(Pb) = 130 J·kg–1·K–1, punto de fusión del plomo, t = 327 ºC,, LF = 22.990 J·kg–1.
[Sol: 12.450 J ]
2.-Calcula el calor que hemos de suministrar a 100 g de hielo a – 10 ºC para transformarlos en agua líquida a 20 ºC.
[Sol: 43 800 J]
3.-Se tienen 10 g de agua a 20 º C a los que suministramos 25.914 J de calor para transformarlos en vapor de agua.
Calcula la temperatura final.
[Sol: 100 ºC]
► Las leyes de los gases
P (mm) 400
800
V (L)
0,5
4.-Completa la tabla que tienes al lado y representa la gráfica P / V (Presión
en ordenadas).
1200
0,75
0,12
5.-¿Qué le sucede a la presión si el volumen se hace el doble? ¿Y si se hace
la mitad?
6.-Un recipiente contiene 20 litros de un gas a 1.150 mm de presión y 27 ºC de temperatura. ¿Qué volumen ocuparía a
la presión atmosférica y a la misma temperatura? [Sol: 30,26 litros]
7.-Justifica la ley de Boyle–Mariotte y las leyes de Charles–Gay-Lussac mediante la teoría cinético–molecular de los
gases.
8.-La rueda de un coche contiene aire a 1,5 atm y su temperatura es de 27 ºC. Después de unos kilómetros de
recorrido, la rueda se ha calentado hasta 47 ºC. ¿Cuál es ahora la presión interior? [Sol: 1,6 atm]
T (ºC)
127 – 50
T (K)
P (mm)
800 1000
9.-Completa la tabla que tienes al lado y dibuja la gráfica P(atm)/T(K) (Presión
en ordenadas). Comprueba que la ley de Gay-Lussac, tal como lo hemos
expresado, no se cumple midiendo la temperatura en ºC.
1500 10.-¿Qué le sucede a la presión de una gas encerrado en un recipiente si su
temperatura absoluta se hace el doble? ¿Y si se hace la mitad?
11.-A la presión de 1 atm y 27 ºC de temperatura, un gas ocupa un volumen de 20 litros. Calcula su volumen a 900
mm de presión y 57 ºC de temperatura. [Sol: 18,6 litros]
12.-Un gas se encuentra en condiciones normales cuando su presión es de una atmósfera y su temperatura es de 0 ºC
(273 K). Encuentra el volumen en condiciones normales de un gas que a 25 ºC y 850 mm ocupa un volumen de 10
litros. [Sol: 10,2 litros]
13.-Tenemos 25 litros de un gas en condiciones normales. Calcula su volumen a 1,5 atm y 127 ºC. [Sol: 24,4 litros]
14.-Determina a qué presión debe someterse un gas que ocupa 80 litros a 2 atm si queremos que tenga un volumen de
10 litros sin variar la temperatura.[Sol: 16 atm]
15.-Se calientan 50 ml de cierto gas desde 300 ºK hasta 400 ºK y se aumenta su presión desde 100.000 Pa hasta
220.000 Pa. Calcula el nuevo volumen de gas. [Sol: 30,3 ml]
1
16.-Determina la relación entre la presión inicial y la final de una masa de gas si hemos disminuido su volumen a su
quinta parte y hemos aumentado su temperatura al doble.
► Ecuación general de los gases
17.-Calcula el volumen de 1 mol de gas en condiciones normales (T = 273 K y P = 1 atm).
Datos: R = 0,082 atm · l · mol–1 · K–1
18.-Determina el volumen que ocuparán en condiciones normales 100 g de butano C4H10.
19.-Un recipiente de 10 litros contiene gas hidrógeno, H2, a la presión de 2 atm y a 50 ºC de temperatura. Calcula
cuántos moles de hidrógeno contiene.
20.-a) Calcula la masa de oxígeno, O2 que contiene una botella de 5 litros, sometida a una temperatura de 50 ºC y una
presión de 1,5 atmósferas. b) ¿Cuántas moléculas de O2 hay?
21. a) Calcula la masa de SO2 que contiene una botella de 5 litros, sometida a una temperatura de 50 º C y una presión
de 1,5 atmósferas. b) ¿Cuántas moléculas de SO2 hay? Compara este resultado con el del problema anterior.
► Ley de Dalton de las presiones parciales
▪22.-Calcular la presión que ejerce una mezcla de 40 g de oxígeno, O2 y 49 g de nitrógeno N2, que ocupa 25 L a una
temperatura de 30 ºC, y la presión parcial de cada componente.
[Sol: pT = 2’98 atm; p(O2) = 1’24 atm: p(N2) = 1’74 atm]
▪23.-En un recipiente de 25 L hemos introducido 50 g de argón, Ar, y 30 g de helio, He, a 0ºC de temperatura. calcula
la presión dentro del recipiente y la presión parcial de cada gas.
Datos: Masas atómicas: Ar = 39’9 u; He = 4 u.
[Sol: 7’9 atm; p(Ar) 1’2 atm; p(He) = 6’7 atm]
▪24.-En un recipiente se ha encerrado una mezcla diluida de nitrógeno, N2, y oxígeno, O2. La presión total es 1’0 atm.
Si la presión parcial del O2 es de 0,3 atm, ¿cuánto vale la presión parcial del N2?
▪25.-Se introducen masas iguales de hidrógeno (H2) y de oxígeno (O2) en sendos recipientes, ambos del mismo
volumen y a la misma temperatura.
a) ¿Cuál de los dos recipientes contiene mayor número de partículas?
b) ¿Cuál de los dos ejerce más presión?
Datos: Búscalos en una tabla periódica
___
▪26.-Determina la densidad, a 1 atm y 0ºC del dióxido de azufre gas, SO2.
Datos: Masas atómicas: S = 32 u; O = 16 u.
[Sol: 2’86 g/L]
▪27.-Los 3,3 L de un gas a 28ºC y 1000 mm Hg tienen una masa de 5,98 g. Determina su masa molecular.
[Sol: 34 g/mol]
▪28.-La densidad de cierto gas a 30ºC y 310 mmHg es 1,02 g/L, calcula su masa molecular.
[Sol: 62,13 g/mol]
▪29.-Calcula la densidad del vapor de hexafluoruro de uranio, UF6, a 56ºC y 1,7 atmósferas de presión.
[Sol: 22,2 g/L]
2
▪30.-En condiciones normales, 5,22 g de acetileno gas ocupan un volumen de 4,5 L. Determina:
a) La densidad del acetileno en las condiciones dadas.
b) La masa molar del acetileno.
Datos: R = 0,082 atm · L · K–1 ·mol–1
[Sol: 1,16 g/L; 26 g/mol]
▪31.-Tenemos V litros de gas hidrógeno (H2) en condiciones normales. Se calienta el gas y su volumen aumenta hasta
2V litros.
a) ¿Ha variado la masa de gas?
b) ¿Ha variado el número de moléculas de gas?
c) ¿Ha variado la cantidad de sustancia?
d) ¿Ha variado la densidad?
▪32.-Tenemos 1 mol de agua líquida y 1 mol de Cl2 (g) en condiciones normales.
a) ¿Son iguales sus cantidades de sustancia?
b) ¿Tienen igual masa?
c) ¿Ocupan el mismo volumen?
d) ¿Tienen igual número de partículas
▪33.-¿Qué volumen ocupan en c.n. 34 g de gas amoníaco (NH3)?
[Sol: 44,8 L]
3