leyes de los gases

RECURSO: EL AIRE

El aire que rodea la superficie terrestre se llama ATMÓSFERA tal como la conocemos hoy, se origino hace unos 1000 millones de años. Se trata de una mezcla de gases que se formaron como resultado de diversos y progresivos cambios geológicos.

¿CÓMO SE FORMO LA ATMÓSFERA?

Hace 4000 millones de años aproximadamente, los distintos materiales que componían la tierra estaban en estado líquido, debido al choque permanente de meteoritos contra la superficie terrestre. Esto permitió que los gases liberados por las rocas se agruparan en torno a nuestro planeta, dando origen a una atmósfera primitiva carente de oxígeno.

¿CUÁL ES LA ESTRUCTURA DE LA ATMÓSFERA

De acuerdo a la variación de la temperatura y altitud podemos distinguir cinco etapas: troposfera, estratosfera, mesosfera, ionosfera, y exosfera.

1- Tropósfera: Es la capa más próxima al suelo. Se extiende hasta unos 11Km y posee el 90% de los gases atmosféricos. Al ascender por ella, la temperatura disminuye alrededor de 6ºC por cada kilómetro de altitud. En esta etapa se producen todos los fenómenos climáticos.

2- Estratósfera: Se encuentra sobre la troposfera. Aquí se ubica la capa de ozono que absorbe la mayor cantidad de calor liberado por la tierra. Actúa también como un filtro protector para todos los seres vivos. Todos los fenómenos climáticos como el viento ocurren en la troposfera.

3- Mesósfera: Se ubica sobre la estratosfera. La temperatura disminuye hasta alcanzar varias decenas de grados bajo cero a una altitud de 90 Km.

4- Ionósfera: Se encuentra sobre la mesosfera, la temperatura aumenta nuevamente, alcanzando valores mayores a los 1000 ºC. En esta zona la radiación solar es tan intensa que convierte a las moléculas gaseosas en iones.

5- Exósfera: Se localiza sobre los 500 Km de altitud. En esta capa, las partículas gaseosas estan muy distanciadas entre si y alcanzan temperaturas cercanas a los 2500ºC durante el día y la noche 270ºC bajo cero.

PROPIEDADES FISICAS DEL AIRE

Las propiedades del aire que se manifiestan por su composición son:

a.- Los gases atmosféricos ocupan espacio: Las moléculas gaseosas ocupan un espacio ya que tienen la capacidad de desplazarse de un lugar a otro ocupando todos los rincones y sectores que nos parecen vacíos.

b.- La atmósfera se expande y se contrae: Los gases ocupan todos los espacios disponibles de una manera uniforme, ya que no tienen un volumen definido. Por ejemplo: cuando un gas se calienta ocupa un mayor volumen debido al aumento del movimiento, provocando que el gas se expanda; en cambio si el gas pierde calor, el gas se contrae.

Prof.: Cecilia Araya López 1 Carolina Martínez Contreras

c.- El aire es una mezcla de gases: Los componentes gaseosos están mezclados y por lo tanto no se encuentran químicamente combinados. La composición del aire atmosférico por ser una mezcla varía de acuerdo a la latitud y altitud.

d.- La atmósfera ejerce presión: El peso de los gases que componen la atmósfera ejerce una presión sobre los cuerpos inmersos en ella. Esta se denomina PRESIÓN ATMOSFÉRICA.

Experimento de Torricelli (1608-1647): Llenó con mercurio un tubo de vidrio de un metro de longitud cerrado por uno de sus extremos y lo introdujo por su extremo abierto en una cubeta que también contenía mercurio, comprobando que el mercurio no bajaba del todo, sino que se situaba a 760 milímetros de mercurio. Este valor se denomina presión atmosférica normal, que es igual a 1 atmósfera (1 atm).

PROPIEDADES QUÍMICAS DEL AIRE

Las propiedades químicas de los gases atmosféricos nos informan sobre el tipo de reacciones que estos pueden experimentar.

El oxígeno es producido por los bosques y el planton marino, a través de la fotosíntesis. Este gas esta constituido por moléculas biatómicas ( 2 átomos de oxígeno). En consecuencia este gas es un comburente. Por ejemplo: muchas sustancias como el papel y la bencina arden en presencia de oxígeno. O2: oxígeno molecular.

El hidrógeno es un gas de la atmósfera terrestre que en las capas inferiores constituye un porcentaje muy pequeño, en cambio en el sol constituye un alto porcentaje. El hidrógeno es elemento gaseoso, inodoro, incoloro e insípido; cuyas moléculas están formadas por dos átomos de hidrógeno. El hidrógeno es relativamente inerte a temperatura ambiente, pero con una pequeña ignición, en presencia de oxígeno reacciona violentamente.Dado lo anterior, podemos decir que el hidrógeno es combustible. H2: hidrógeno molecular.

El dióxido de carbono: es un compuesto generado de dos formas: por la respiración de los seres vivos y como resultado de la combustión. Este gas es incoloro, inodoro y poco reactivo; formado por CO2. Es fundamental en el proceso de fotosíntesis que permite la renovación constante del oxígeno (aire).

El ozono es un gas incoloro, de olor penetrante. Su constitución atómica es de tres átomos de oxígeno: O3. Se produce en forma natural en la estratosfera, a unos 30 Km de la corteza terrestre, por acción de la radiación ultravioleta del sol sobre las moléculas de oxígeno.

El nitrógeno es el gas más abundante de la atmósfera. Está constituido por moléculas biatómicas: N2. A la temperatura y presión atmosférica que se encuentra al nivel del mar, este gas no reacciona con otro elemento.

TEORÍA CINÉTICA MOLECULAR

Durante el siglo XIX, los científicos pensaron que las propiedades de la materia podían ser comprendidas a partir de una hipótesis, la cual consideraba a los gases como cuerpos formados por partículas individuales y en continuo movimiento. Modelo llamado

TEORÍA CINÉTICA MOLECULAR.

Postulados de la teoría: la materia es discontinua, es decir que todos los cuerpos, en cualquier estado físico

en que se encuentren, están formados por partículas (átomos, moléculas, etc) que están en continuo movimiento o vibrando.

Prof:: Cecilia Araya López 2 Carolina Martínez Contreras

Entre las partículas existen dos tipos de fuerzas: fuerza de cohesión (tiende a mantener unida las partículas y son las responsables de que los cuerpos mantengan su forma) y fuerza de dispersión (es la que causa la separación de las partículas).

Los principios que se derivan son:a) Sólidos, la fuerza de cohesión predomina, casi totalmente sobre la dispersión, lo que

hace que el grado de agitación térmica sea baja y el movimiento molecular es vibracional en casi su totalidad.

b) Líquidos, la fuerza de cohesión y la de dispersión están equilibradas, las moléculas mantienen una agitación térmica relativamente libre, disminuyendo en algo su movimiento vibracional.

c) Gases, están formados por un gran número de partículas que se mueven continuamente. En sus desplazamientos chocan entre sí y contra las paredes del recipiente ejerciendo una presión determinada; dando origen a una agitación térmica y a una disminuida agitación vibracional.

LEYES DE LOS GASES

Estado gaseoso: Es un estado disperso de la materia, es decir, que las moléculas del gas están separadas unas de otras por distancias mucho más grandes que el diámetro real de las moléculas. Por lo cual existe un volumen ocupado por el gas (V), depende de una presión (P), la temperatura (T) y de la cantidad o número de moles (n).

Presión: Se define como la fuerza por unidad de área. La presión atmosférica normal es presión media de la atmósfera al nivel del mar. La atmósfera es equivalente a la presión que ejerce el peso de una columna de mercurio de 760 mmHg de altura a 0ºC. “La presión de un gas es la fuerza que éste ejerce, por unidad de área, sobre el recipiente que lo contiene”.

Temperatura: La temperatura de los gases generalmente se mide en grados centígrados (ºC) o grados Celsius. Cuando se usan las leyes de los gases ideales, la temperatura centígrada se debe convertir a la escala absoluta o escala Kelvin.

Cantidad: La cantidad de un gas se puede medir en unidades de masa, usualmente en gramos. La cantidad también se expresa mediante el número de moles de sustancia, ésta puede calcularse dividiendo el peso del gas por su peso molecular.

Volumen: Como un gas llena completamente el recipiente, el volumen de un gas es igual al volumen del recipiente que lo contiene. Las unidades de volumen más usadas son el litro.

En un gas ideal, se obtiene un valor constante llamado: constante universal de los gases, R, este valor 0,082 atm*L/mol*ºK. De lo anterior se demuestran las leyes de los gases

Ley de Boyle: Se ha comprobado experimentalmente que el volumen de una determinada cantidad de gas ideal, cuando la temperatura se mantiene constante, es inversamente proporcional a la presión que ejerce sobre el gas, es decir:

V α 1/P; también se conoce como sistemas isotérmicos y se representa gráficamente:

P (atm)

0

V (L)


La ecuación de Boyle:P1 * V1 = P2 * V2

Ecuación de Charles: “A presión constante, el volumen de una masa dada de gas varía directamente con la temperatura absoluta”, es decir:

V α T; también se conoce como sistema isobárico y su gráfica es:

V (L)

0 T (ºK)

La ecuación de Charles: V1 = V2 T1 T2

Ley de Gay-Lussac: A un volumen constante, la presión de un gas varía proporcionalmente con la temperatura absoluta. Esta ley relaciona la variación de la presión con la temperatura cuando se mantienen constante el volumen y la cantidad de sustancia, P α T; entonces se habla de un sistema isocórico y su gráfica es:

P (atm)

0 T (ºK)

La ecuación de Gay-Lussac: P1 = P2 T1 T2

Ley combinada de los gases: Las leyes de Charles y de Boyle pueden combinarse en una sola ley para producir: :

P1 * V1 = P2 * V2

T1 T2

Es decir, que a partir de la ley combinada podemos calcular la forma como cambia el volumen o presión o temperatura si se conocen las condiciones iniciales (P1, V1, T1) y si se conocen dos de las condiciones finales (es decir, dos de las tres cantidades P2, V2, T2).

Ley de Dalton o de las presiones parciales en mezclas de gases: Estableció que una mezcla de gases que no reaccionan químicamente, la presión total es la suma de las presiones parciales que cada uno de los gases ejercía si los otros no estuvieran presentes:

Ptotal = P1 + P2 + P3 + ........ + Pn

La presión ejercida por un gas es proporcional al número de moléculas presentes del gas e independiente de su naturaleza. Por ejemplo; en una mezcla de gases la mitad de las moléculas son del gas A y la otra mitad del gas B, entonces la mitad de la presión es ejercida por el gas A y la otra mitad por el gas B.


La presión parcial de cualquier componente de una mezcla se encuentra multiplicando la presión total por la fracción del numero total de moles representados por ese componente. Se expresa por: pA = XA x P total, donde X es un nº fraccionario llamado fracción molar.

AX = moles del componente A moles de A + moles de B + moles de C

El principio de Avogadro y el volumen molar: Experimentalmente se ha encontrado que a condiciones normales de temperatura y presión, un mol de cualquier gas ocupa aproximadamente 22,4 L; este valor se denomina volumen molar de un gas ideal a condiciones normales. Un mol de cualquier gas contiene un número de Avogadro de moléculas, es decir: 6,02 x 1023 moléculas. Por lo tanto, a condiciones normales el volumen ocupado por estas 6,02 x 1023 moléculas es igual a 22,4 L, sin importar su tipo, siempre que su comportamiento sea ideal.

Ley de los gases ideales, la ecuación de estado: Se ha demostrado que la presión ejercida por un gas es proporcional a la temperatura absoluta del gas e inversamente proporcional a su volumen. La presión también depende de otra variable, la cantidad presente de gas (n). Si n es el número de moles del gas, entonces: P α n, combinando esta proporcionalidad con P α T y P α 1/V; entonces: P α n x T/ V.Introduciendo la constante de proporcionalidad, R, conocida como constante universal de los gases: P = n x R x T / V. Esta ecuación puede escribirse de la siguiente forma:

P * V = n * R * T.

Densidad y PM de los gases: La densidad de un gas está dada por la relación de su masa g, a su volumen: d = g/V (ρ). Pero el volumen de un gas depende de su temperatura y presión. Utilizando la ley de los gases ideales:

d = g = P.M. * P V R * T

En consecuencia, si conocemos la densidad de un gas a una determinada presión y temperatura, podemos calcular su peso molecular:

G * R * T = P.M. o bien; d * R * T = P.M. V * P P

Unidades empleadas y transformaciones:

Temperatura: ºKelvin ºK = ºC + 273 ºFahrenheit ºF = ºC * 1,8 + 32

Presión: atmósfera (atm) 1 atm = 760 mmHg = 76 cmHg = 760 Torr1 atm = 14,7 lb/pulg2 (psi) = 1,01325 x 105 Pa (Pascal

Volumen: 1 L = 1000 mL = 1000 cc1 m3 = 1000 L

Valores constantes:Constante de los gases ideales = R = 0,082 atm*L

Mol*ºK

Condiciones Normales (C.N.): Volumen = 22,4 LPresión = 1 atmTemperatura = 273 ºK


CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

Los procesos de combustión, como la quema de madera, carbón, y otros combustibles liberan en el proceso gases y partículas sólidas que contaminan el aire.

Los principales contaminantes gaseosos del aire son:

CONTAMINANTES PRODUCIDO POR EFECTO CONTAMINATEDióxido de carbono CO2

Combustiones completas. Cuantas más combustiones ocurren en la tierra, mayor es la cantidad de CO2

En altas concentraciones contribuye fuertemente al efecto invernadero y como consecuencia del cambio climático global

Monóxido de carbono CO

Combustiones incompletas del petróleo y sus derivados, o una combustión con escasa cantidad de oxígeno.

Puede ser mortal pues sustituye al oxígeno en el transporte de este por la hemoglobina en la sangre, formando la carboxihemoglobina

Óxidos de azufre: SO2 y SO3

La quema de azufre o combustibles que lo contienen, como el petróleo y el carbón.

Ambos gases son irritantes y afectan el sistema respiratorio. Afectan las tierras de cultivos ya que en las lluvias cae como ácido sulfúrico

Oxido de nitrógeno:NO y NO2

Combustión en presencia de aire, especialmente de aquellas generadas por los medios de transporte

Irritante fuerte del sistema respiratorio, de olor desagradable.

Hidrocarburos: RH La volatilización de combustibles como la bencina

Reaccionan en la atmósfera con otros gases generando sustancias que producen cáncer

Ozono: O3 La combustión de bencina cuando hay convertidores catalíticos

Irritante de las vías respiratorias; produce deterioro paulatino de mucosas y es un cancerígeno.

Partículas sólidas en suspensión: Algunas de las ciudades de nuestro país más densamente pobladas tienen una gran actividad industrial, un parque automotriz o gran cantidad de calles sin pavimentar. Todas estas condiciones unidas a una falta de compromiso de la ciudadanía por resolver esta realidad a generado en muchas de ellas de problemas de contaminación en el aire. En la atmósfera urbana existe material particulado que se forma a partir de la ruptura de fragmentos mayores de materia o por aglomeración de pequeñas porciones incluyendo moléculas. Se compone de partículas sólidas (cenizas, polvos) y gotitas (vapores y nieblas). Una de las principales fuentes de emisiones de material particulado producidas por el ser humano proviene de los vehículos motorizados ,quema de basura y diversas actividades industriales y agrícolas que liberan polvos, cenizas, residuos de pesticidas y fertilizantes.

Efecto de la contaminación :Los gases contaminantes que llegan al aire debido a la actividad industrial, los vehículos motorizados ,los sistemas de calefacción y muchas otras fuentes, producen una entre otras fuentes, producen una mezcla gaseosa y de material particulado que en forma sucesivas origina graves problemas ambientales: el smog industrial, el smog fotoquímico, la lluvia ácida y la destrucción de la capa de ozono.

El smog industrial es una mezcla de SO2 , cenizas, hollín y compuestos orgánicos volátiles; que cubren el cielo con una densa nube gris que disminuye la visibilidad y afecta la salud.

El smog fotoquímico se percibe como una niebla que empapa el aire de un color amarillento y se forma cuando los óxidos de nitrógeno y los hidrocarburos liberados por automóviles experimentan una serie de reacciones activados por la luz ultravioleta.


Dióxido de nitrógeno absorbe la radiación ultravioleta, sufriendo transformaciones que forman productos tóxicos uno de los cuales es el ozono.

Lluvia ácida otro importante efecto de la acumulación de contaminantes es la formación de la lluvia, que disuelve los SO2 y CO2 que genera los ácidos correspondientes que precipitan y generan una destrucción paulatina del globo terráqueo.

La destrucción de la capa de ozono, debido a la acumulación de los gases contaminantes en el planeta han ido aumentando la magnitud del agujero de la capa de ozono, colocando en riegos a zonas tan importantes como la Antártida. Otro de los factores que han perjudicado esta capa es la presencia de los compuestos clorofluorcarbonos (CFC, contienen Cl, Br y F) empleados en la refrigeración, el aire acondicionado, fabricación de espumas plásticas y propelentes de aerosoles. La vida media de los CFC es de 100 años por cuanto no son posible degradarlos en periodos cortos, pero en presencia de luz ultravioleta este proceso es más rápido, descomponiendo átomos de cloro o bromo y comenzar una cadena de reacciones fotoquímicas que destruyen a la capa de ozono.

Cambio climático resulta el riesgo más importante que sufre nuestro planeta. Debido a que la luz solar reacciona con material particulado y moléculas gaseosas que evitan que las radiaciones llegan a la corteza terrestre. Del total de la radiación que llegan a la tierra el 50% es absorbido por la superficie de esta, luego es reiradiado hacia el espacio en forma de radiación infraroja (IR), los cuales chocan con los gases de la atmósfera y rebotan hacia la Tierra, antes de escapar hacia el espacio. Estos gases actúan como si fueran un panel de vidrio de un invernadero, se denominan gases de invernadero incluye el CO2, vapor de H2O, CH4, N2O, O3 y los CFC.

La acumulación de estos gases origina un aumento de la temperatura de la Tierra; generando desertificación, deshielos de los casquetes polares y aumento del nivel del agua en los océanos, haciendo variar en forma importante el clima.

El efecto invernadero impulsa a los gobiernos a crear políticas ambientales conducentes a disminuir las emisiones de gases de invernadero; la superación de este problema pasa también por una toma de conciencia colectiva, en la que cada uno tenga claro cómo contribuir a mejorar la situación.

Resumen:

Ley Ecuaciones Constantes Tipos de relación De Boyle P*V = k; P1*V1 = P2*V2 n y T Inversa: P sube, V baja

De Charles V = k; V1 = V2 n y P Directa:T sube, V sube T T1 T2

De Gay-Lussac P = k; P1 = P2 n y V Directa: T sube, P subeT T1 T2

Combinada P * V = k; P1*V1 = P2*V2 n Directa e inversa T T1 T2

De Avogadro V = k; V1 = V2 T y P Directa: n sube, V suben n1 n2

Del gas ideal P*V = k = R; P*V = n*R*T R P, V, n y T son todasn*T variables que son

interdependiente

de Dalton Ptotal = P1 + P2 + P3 +.....+ Pn T y V Aditiva


EJERCICIOS

1.- Transformación de unidades:a) 2100 mmHg a atmb) 125 ºF a ºCc) 2,5 L a ccd) 345 ºK a ºFe) 3,2 atm a Torrf) 650 mL a Lg) 78 ºC a ºKh) –23 ºC a ºFi) 7,9 psi a atmj) 2,8 atm a Pa

2.- Una determinada masa de nitrógeno ocupa 10,0 litros bajo una presión de 730 mmHg. Determinar el volumen de la misma masa de gas a presión normal (760 mmHg), si la temperatura permanece constante.

3.- Una muestra de hidrógeno gaseoso ocupa un volumen de 400 mL a una presión de 760 mmHg. ¿Cuál es el volumen de la muestra a una presión de 740 mmHg, si la temperatura permanece constante?

4.- Una determinada cantidad de helio ocupa un volumen de 100 mL a 100 ºC. Calcular su volumen a 50 ºC, si la presión permanece constante.

5.- El volumen de una cierta masa de nitrógeno es 12,0 litros a –25 ºC. Si la presión se mantiene constante y la temperatura se aumenta a 25 ºC. ¿Cuál será el nuevo volumen?.

6.- Una determinada cantidad de cloro gaseoso ocupa 200 mL a 20 ºC; si la presión se mantiene constante. ¿Qué volumen ocupará el gas a –20 ºC?

7.- Un tanque de acero contiene nitrógeno a 25 ºC y una presión de 10,0 atmósferas. Calcular la presión interna del gas cuando se calienta el tanque a 150 ºC.

8.- Se calienta aire en un cilindro de acero a 20 ºC a 42 °C. Si la presión inicial es de 4,0 atm. ¿Cuál es su presión final?

9.- El volumen de una cierta cantidad de gas es de 10,0 litros a presión de 4,0 atm. ¿Cuál es el volumen si se disminuye a 2,0 atm, mientras la temperatura se mantiene constante?

10.- Dos gramos de un gas ocupan 1,56 litros a 25 ºC y 1,0 atm de presión. ¿Cuál será el volumen si el gas se calienta a 35 ºC, siendo constante la presión?. Suponer que el gas es ideal.

11.- Un tanque de acero contiene dióxido de carbono a 27 ºC y una presión de 10,0 atm. Determinar la presión interna del gas cuando se calienta el tanque a 120 ºC.

12.- Cierta muestra de gas tiene un volumen de 0,452 litros medido a 87 ºC y 0,620 atm. ¿Cuál es su volumen a condiciones normales?

13.- Una muestra de gas tiene un volumen de 0,5 litros a 20 ºC y 750 mmHg de presión. Calcular el volumen del gas si la temperatura se aumenta a 40 ºC y la presión cambia a 780 mmHg.

14.- Un cilindro de oxígeno tiene un volumen de 2,0 L. La presión del gas es 1470 psi a 20ºC. ¿Qué volumen ocupará el oxígeno a la presión atmosférica normal (14,7psi), si se supone que no hay cambio de temperatura?


15.- Una masa de 5 g de un gas se encuentra encerrado en un balón de acero de capacidad de 12 L y a una presión 1000 mmHg ¿Cuál es la presión si todo el contenido del balón se hace pasar a un balón de 30 L?

16.- Una masa de gas ocupa un volumen de 400 mL a la presión atmosférica. ¿Qué presión debe ejercerse sobre dicho gas para que quede contenido en un estanque de 0,2 L?

17.- Un globo meteorológico está parcialmente lleno de helio gaseoso. En el suelo, donde la presión atmosférica es de 740 torr, el volumen del globo es 10,0 m3. ¿Cuál será el volumen cuando el globo alcance una altitud de 5300 m, donde la presión es de 370 torr, suponiendo que la temperatura es constante?

18.- Un globo, en el interior de una habitación a 27 ºC, tiene un volumen de 2,0 L. ¿Cuál será su volumen en el exterior, donde la temperatura es –23 ºC? (Suponer que no hay cambio de presión; la presión atmosférica es constante).

19.- Un globo aerostático se llena con gas helio hasta el volumen de 50000 mL a una temperatura de 15°C. Una vez en la atmósfera, la temperatura desciende a -3°C. ¿Qué variación de volumen a experimentado el globo?

20.- ¿Cuál sería el volumen final del globo del ejemplo anterior, si se midiera donde la temperatura fuera 47 ºC? (Suponer que no hay cambio de presión).

21.- Cuando un bote de aerosol de 500 g con una presión de 850 torr a 21 ºC se arroja al fuego, que tiene una temperatura de 450 ºC, ¿qué presión se puede alcanzar si el bote no revienta?.

22.- Se llena un globo con helio a nivel del suelo, a 22 ºC y a una presión de 740 torr. En estas condiciones el volumen es 10,0 m3. ¿Cuál sería el volumen (en m3) a una altitud de 5300 m, donde la presión es 370 torr y la temperatura –23 ºC?

23.- Una determinada masa de nitrógeno molecular ocupa 10,0 L a presión 730 mmHg. Determinar el volumen de la misma masa de gas a presión normal, si la temperatura permanece constante.

24.- Se calienta aire en un cilindro de acero entre 20 a 42°C. Si la presión inicial es 4,0 atm. ¿Cuál es su presión final?

25.- 5 g de un gas ocupan 2,0 L a 20°C y a 0,5 atm de presión. ¿Cuál es su volumen en condiciones normales, suponiendo que se comporta idealmente?

26.- Una masa de 10 g nitrógeno se encuentra confinada en un balón de 20 L de capacidad a la presión de 10 atm y 5°C. Si se abre la válvula y todo el contenido se hace pasar a un estanque de 1 L y temperatura de 20°C. ¿Cuál será la presión final que ejercerá el gas en estas nuevas condiciones?

27.- Un globo se llena con 40 L de N2, a 22 °C y a una presión de 727 mmHg. ¿Cuál será el volumen que ocupará el N2 en condiciones normales de presión y temperatura?

28.- Calcule el volumen a TPN de una muestra de dióxido de carbono que tiene un volumen de 10,0 L a 25 ºC a una presión de 370 torr?

29.- Calcule el volumen a TPN de una muestra de helio que tiene un volumen de 4,5 L a 21 ºC y a una presión de 744 torr.

30.- El volumen de un gas a 20 ºC y a 1,0 atm de presión es de 15 litros. ¿Qué volumen ocupará a 50 ºC y 730 mmHg de presión?

31.- El volumen de un gas seco a 30 ºC y a 740 mmHg es de 40,0 litros. ¿Qué volumen ocupará en condiciones normales?.


32.- Cinco gramos de un gas ocupan 2,0 litros a 20 ºC y 0,5 atmósferas de presión. ¿Cuál es su volumen en condiciones normales, suponiendo que se comporta idealmente?

33.- Un gas ocupa 2,40 litros a 4,8 atmósferas y 25 ºC. ¿Cuál es la temperatura en grados Celsius si se expande a 2,70 litros a una presión de 1,2 atmósfera?

34.- Si el peso específico de un gas a 30 ºC y 780 mmHg es de 1,25 g/L. Calcular su peso específico a condiciones normales.

35.- La densidad del aire seco es 0,18 g/L a 20 ºC y 1,0 atmósfera de presión. Calcular la nueva densidad si se expande una masa dada de aire seco en estas condiciones a 2 veces su volumen inicial, cambiando tanto la presión como la temperatura.

36.- Un cierto gas tiene una densidad de 1,275 g/L a 18 ºC y 750 mmHg. ¿Cuál es el peso molecular del gas?

37.- Calcule la densidad del metano gaseoso, CH4, a TPN.

38- Dado un sistema isotérmico, que tiene una presión de 2,5 atm y un volumen de 10 litros, lentamente comienza a perder presión según la siguiente tabla:P(atm) 2,42 2,30 2,16 2,01 1,87 1,62 1,44V (L)

Calcule cada uno de los volúmenes de tabla y grafique los resultados.

39.- En un tanque de acero, de un volumen de 40 litros y que presenta una temperatura de 45 ºC a una presión de 790 mmHg. Al aumentar la temperatura se tienen los siguientes:

T (ºC) 59 71 84 98 107 120 133P(atm)Calcule cada uno de las presiones de la tabla y grafique los resultados.

40.- Para un sistema que mantiene constante la presión y que posee como condiciones iniciales de temperatura 110 ºF y 0,5 litros. Al cambiar los volúmenes, según la tabla:

T (ºK)V (L) 0,8 1,6 2,7 3,9 5,2 6,7 8,4

Calcule cada una de las temperaturas de la tabla y grafique los resultados.

41.- Un sistema en C.N., que presenta temperatura constante, el volumen comienza a variar, según la siguiente tabla:

V (L) 20,1 18,3 17,6 17,2 16,5 15,9 14,6P (atm)

Grafique los valores obtenidos. Enuncie la ley y al sistema a que pertenece.

42.- En un sistema que tiene un volumen inicial de 25 litros a 0 ºC, comienza a variar los volúmenes de acuerdo a la siguiente tabla:

V (L) 31 38 42 47 55 61 69T (ºK)

Grafique los resultados obtenidos. Enuncie la ley y al sistema a que pertenece.

43.- Se mantiene CO2 en un cilindro de acero, a una presión de 3,8 atm a una temperatura de 310 ºK. Las condiciones de presión varían según la siguiente tabla:

P(atm) 4,4 5,2 5,8 6,7 7,2 7,9 8,5T (ºK)



44.- Dados los siguientes valores de la tabla y considerando un sistema en C.N.:

T (ºC) 25 43 56 71 87 98 109P(atm)


45.- Para un sistema en C.N.. Completar la siguiente tabla:

V (L) 0,5 0,9 1,4 1,9 2,4 3,0 3,8P(atm)



leyes de los gases

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