¿Qué volumen ocuparán 15 g de argón a 90 oC y 735 mmHg? (Dato: Peso atómico de Ar: 39,95)

1. Ejercicios
numéricos
de autoevaluación
Bloque 2
Problemas y
ejercicios de
Principios de
Química
y Estructura
Atómica y
Molecular
Volumen ocupado por un gas en ciertas
condiciones de presión y temperatura

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¿Qué volumen ocuparán 15 g de argón a 90 oC y 735 mmHg?
(Dato: Peso atómico de Ar: 39,95)

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Consejo
Trate de resolver este ejercicio (y todos) por sí
mismo/a antes de ver las soluciones. Si no lo intenta,
no lo asimilará bien.
¿Qué volumen ocuparán 15 g de argón a 90 oC y 735 mmHg?
(Dato: Peso atómico de Ar: 39,95)

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𝑝V = 𝑛𝑅𝑇 =
𝑚
𝑀
𝑅𝑇
donde M es la masa
molecular del gas
Se puede establecer esta cadena de igualdades a
partir de la ecuación de estado de los gases ideales:
¿Qué volumen ocuparán 15 g de argón a 90 oC y 735 mmHg?
(Dato: Peso atómico de Ar: 39,95)

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𝑝V = 𝑛𝑅𝑇 =
𝑚
𝑀
𝑅𝑇
𝑉 =
𝑚𝑅𝑇
𝑝𝑀
De ahí se despeja V
¿Qué volumen ocuparán 15 g de argón a 90 oC y 735 mmHg?
(Dato: Peso atómico de Ar: 39,95)

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𝑝V = 𝑛𝑅𝑇 =
𝑚
𝑀
𝑅𝑇
𝑉 =
𝑚𝑅𝑇
𝑝𝑀
𝑉 =
15 g·0,082
atmL
molK
·363K
735
760
atm · 39,95
g
mol
= 11,56 L
T = 273 + 90
p debe expresarse
en atm
¿Qué volumen ocuparán 15 g de argón a 90 oC y 735 mmHg?
(Dato: Peso atómico de Ar: 39,95)
El gas argón es
monoatómico

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𝑝V = 𝑛𝑅𝑇 =
𝑚
𝑀
𝑅𝑇
𝑉 =
𝑚𝑅𝑇
𝑝𝑀
𝑉 =
15 g·0,082
atmL
molK
·363K
735
760
atm · 39,95
g
mol
= 11,56 L
¿Qué volumen ocuparán 15 g de argón a 90 oC y 735 mmHg?
(Dato: Peso atómico de Ar: 39,95)

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Otra forma de hacerlo:
𝑛 =
𝑝𝑉
𝑅𝑇
Sabemos, a partir de la ecuación
de estado, que el número de
moles de un gas está relacionado
así con las variables
termodinámicas p, V y T:
¿Qué volumen ocuparán 15 g de argón a 90 oC y 735 mmHg?
(Dato: Peso atómico de Ar: 39,95)

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𝑛 =
𝑝𝑉
𝑅𝑇
𝑛 =
𝑝′𝑉′
𝑅𝑇′
𝑛 =
𝑝′′𝑉′′
𝑅𝑇′′
Para un cierto número de moles de gas, n, que esté primero
en las condiciones p’, V’ y T’ y después en las condiciones p’,
V’ y T’ se pueden escribir estas dos expresiones
Para un cierto número de moles de gas, n, que esté primero
en las condiciones p’, V’ y T’ y después en las condiciones p”,
V” y T” se pueden escribir estas dos expresiones
¿Qué volumen ocuparán 15 g de argón a 90 oC y 735 mmHg?
(Dato: Peso atómico de Ar: 39,95)

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𝑛 =
𝑝𝑉
𝑅𝑇
𝑛 =
𝑝′𝑉′
𝑅𝑇′
𝑛 =
𝑝′′𝑉′′
𝑅𝑇′′
𝑝′𝑉′
𝑇′
=
𝑝′′
𝑉′′
𝑇′′
Igualando
¿Qué volumen ocuparán 15 g de argón a 90 oC y 735 mmHg?
(Dato: Peso atómico de Ar: 39,95)

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𝑝′𝑉′
𝑇′
=
𝑝′′
𝑉′′
𝑇′′
A partir de esta expresión, si sabemos
qué volumen ocupan 15 g de Ar en
condiciones normales se puede averiguar
el volumen que ocupará esa masa de Ar
en las condiciones dadas (p = 735 mmHg;
T = 363 K)
¿Qué volumen ocuparán 15 g de argón a 90 oC y 735 mmHg?
(Dato: Peso atómico de Ar: 39,95)

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¿Qué volumen ocuparán 15 g de argón a 90 oC y 735 mmHg?
(Dato: Peso atómico de Ar: 39,95)
15 g(Ar)
1 mol(Ar)
39,95 g(Ar)
22,4 L
1 mol(Ar)
= 8,41 L
𝑝′𝑉′
𝑇′
=
𝑝′′
𝑉′′
𝑇′′
Sabiendo que
1) el número de moles de Ar se calcula dividiendo la masa de gas
de que se dispone (en g) entre el peso molecular
2) 1 mol de este gas ocupa 22,4 L en condiciones normales
por regla de 3 o por el método factorial es fácil hallar cuántos litros
ocupan los 15 g de Ar

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¿Qué volumen ocuparán 15 g de argón a 90 oC y 735 mmHg?
(Dato: Peso atómico de Ar: 39,95)
15 g(Ar)
1 mol(Ar)
39,95 g(Ar)
22,4 L
1 mol(Ar)
= 8,41 L
V" =
𝑝′ 𝑉′ 𝑇′′
𝑝′′ 𝑇′ =
760 mmHg · 8,41 L · 363 K
735 mmHg · 273 K
= 11,56 L
𝑝′𝑉′
𝑇′
=
𝑝′′
𝑉′′
𝑇′′

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Principios de Química
y Estructura Atómica y Molecular
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