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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
FRANCISCO DE MIRANDA
ÁREA DE TECNOLOGÍA
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
QUÍMICA I
PROF.: Ing. Rebeca Abreu
EJERCICIOS SOBRE GASES IDEALES
1. Un gas, a 20 ºC y 1.1 atm ocupa un volumen de 30 L. ¿Cuántos moles de gas
hay?
2. ¿Qué presión ejercerán 2 moles de gas a 300 ºC, si ocupan un volumen de
50L?
3. ¿Qué temperatura tendrán 3 moles de gas, si a 1 atm de presión ocupan un
volumen de 50 L?
4. 22 g de un gas, a 0 ºC y 1 atm de presión ocupan un volumen de 11.2 L. ¿Qué
masa tendrá un mol de dicho gas?
5. Si la presión de una muestra de gas, mantenida a temperatura constante,
disminuye a la cuarta parte de su valor original, a) ¿qué sucederá con el volumen?
b) ¿Por qué factor debería multiplicarse luego la presión de la muestra de gas para
que el volumen sólo sea la octava parte del volumen original? ¿Qué
características constructivas deberá tener el recipiente que contiene al gas en
estas experiencias?
6. El volumen de una muestra de nitrógeno gaseoso es 4.6 L cuando se la mide a
una presión de 0.74 atm. ¿Cuál será el volumen si la presión es elevada a 1.86
atm, sin que cambie la temperatura?
7. Una muestra de oxígeno gaseoso ocupa un volumen de 387 mL a 15.2ºC de
temperatura. ¿A qué temperatura (en ºC) deberá estar la muestra de gas para que
su volumen cambie a 439 mL a la misma presión?
8. Si 0.25 moles de nitrógeno gaseoso (observe, al decir moles de nitrógeno
gaseoso estamos diciendo: moles de moléculas de nitrógeno) ocupan un volumen
de 5.8 L
a) ¿qué volumen ocuparán 0.25 moles de oxígeno gaseoso en las mismas
condiciones de temperatura y presión?
b) ¿Qué volumen ocupará 1.00 mol de nitrógeno gaseoso a la misma temperatura
y presión?
10. Si 3,33 x10–2
moles de nitrógeno ocupan un volumen de 747 mL ¿qué volumen
ocuparán 4,02 x1021
moléculas de N2 (g) en las mismas condiciones de
temperatura y presión?
11. ¿Qué volumen ocuparían 5.6 moles de hexafluoruro de azufre (SF6) si la
temperatura y presión del gas son 128ºC y 9.4 atm?
12. Un globo lleno de gas con un volumen de 2.50L a 1.2 atm y 25ºC se eleva en
la atmósfera (unos 30 km sobre la superficie de la Tierra), donde la temperatura y
la presión son –23ºC y 3.00 x10-3
atm, respectivamente. Calcule el volumen final
del globo.
13. El cianuro de hidrógeno gaseoso, HCN (g) se produce industrialmente a partir
de metano y amoníaco mediante la reacción:
2 CH4 (g) + 2 NH3 (g) + 3 O2 (g) 2 HCN (g) + 6 H2O (g)
a) ¿está correctamente equilibrada la ecuación química?
Suponga que la reacción es completa. Si se miden los volúmenes de reactivos y
productos a la misma temperatura y presión:
b) ¿cuántos litros de amoníaco se necesitan para reaccionar justo con 3.00 L de
metano?
c) ¿Cuántos litros de oxígeno se necesitan para reaccionar justo con 3.00 L de
metano?
d) ¿Cuántos litros de cianuro de hidrógeno y cuánto vapor de agua se formarán?
14. Un método común para preparar hierro puro en pequeñas cantidades consiste
en tratar óxido de hierro (III) con hidrógeno gaseoso:
Fe2O3 (s) + 3 H2 (g) −> 2 Fe(s) + 3 H2O (g)
¿Cuántos litros de hidrógeno gaseoso (medidos a 754.3 mmHg y 723K) se
requieren, como mínimo, para reducir 34.21 g de óxido de hierro (III)?
15. ¿cuáles son las condiciones experimentales a las que nos referimos al decir
“en condiciones normales de presión y temperatura (CNPT)”?
16. ¿Cuál es la densidad del neón gaseoso en CNPT?
17. ¿Cuál es la masa molar de un gas si 4.26 g medidos a 23.2ºC y 756.1 torr
ocupan 2.36 L?
18. Una mezcla gaseosa de 0.563 moles de hidrógeno y 0.841 moles de cloro
está encerrada en un recipiente de 789 mL de capacidad, y a 84.2ºC.
a) ¿Cuál es la presión total en mmHg?
b) ¿Cuál es la presión parcial de cada gas de la mezcla?
19. A la misma temperatura y presión un gas desconocido efunde 1.07 veces más
rápidamente que el oxígeno. ¿Puede aventurar de qué gas se trata?
20. Una muestra de aire tomada cerca de la costa del mar, tiene la siguiente
composición en volumen: nitrógeno: 72.08%, oxígeno 20.94%, argón 0.93%,
dióxido de carbono 0.05%, el resto vapor de agua. La presión atmosférica es 1,0
atm. Calcule:
a) la masa molar media del aire, y la masa de 1m3 de aire a 1atm y 20ºC
b) la presión parcial de cada gas en atm,
c) la concentración de cada gas en mol/L a CNPT.
d) la concentración de cada gas en mol/L a CNPT, luego de haber secado la
muestra.
21. Una mezcla gaseosa de helio y neón se recoge sobre agua a 28.0ºC y 745
mmHg. Si la presión parcial del helio es 368 mmHg ¿cuál es la presión parcial del
neón? (Presión parcial de vapor del agua a 28ºC = 28.3 mmHg)
22. El DMM (dimetil mercurio, (CH3)2Hg) es muy tóxico. Se puede recibir una
dosis fatal sin siquiera saber que uno está expuesto a él, cuando se observan los
síntomas, ya habrá ocurrido un daño cerebral irreversible. Sabiendo que la presión
de vapor del DMM a 24ºC es 58.8 mmHg ¿qué masa de mercurio hay en un metro
cúbico de aire a 1atm y 24ºC, saturado con DMM?
23. Una muestra de dióxido de azufre gaseoso ocupa un volumen de 562 mL a
2.43 KPa. ¿Qué presión se requiere para incrementar el volumen hasta 893 mL, a
la misma temperatura?
24. El volumen de una muestra de monóxido de carbono gaseoso es 295 mL a
19.6ºC. ¿Cuál será el volumen si la temperatura cambia a 45.3ºC, sin que cambie
la presión?
25. Una muestra de nitrógeno gaseoso se guarda en un recipiente cuyo volumen
es de 2.3L y a una temperatura de 32ºC ejerce una presión de 4.7 atm. Calcule el
número de moles de gas presente.
26. Una muestra de 6.9 moles de monóxido de carbono gaseoso está presente en
un recipiente de un volumen de 30.4 L. ¿Cuál es la presión del gas en atmósferas
si la temperatura es de 62ºC?
27. La presión de 6.0 L de gas ideal encerado en un recipiente flexible se
disminuye a un tercio de su presión original y su temperatura absoluta disminuye a
la mitad. ¿Cuál es el volumen final del gas?
28. Un gas liberado durante la fermentación de glucosa (elaboración del vino)
tiene un volumen de 0.78 L cuando se mide a 20.1ºC y 1.00 atm. ¿Cuál era el
volumen de este gas a la temperatura de 36.5ºC y a 1.00 atm de presión?
29. El volumen de una muestra de neón gaseoso es 3.68 L a 16.8ºC y 742.3 mm
de Hg. Si la temperatura del neón cambia a 29.7ºC, ¿a qué valor debe cambiarse
la presión para mantener constante el volumen?
30. Una muestra de 0.602g de gas ocupa 448 mL en CNPT. ¿Cuál es la masa
molar del gas? ¿Y la masa molecular?
31. El óxido de azufre (IV) gaseoso reacciona con oxígeno gaseoso para formar
óxido de azufre (VI), también gaseoso. ¿Qué volumen de oxígeno se necesita
para convertir 9.8 L de óxido de azufre (IV) a óxido de azufre (VI), si todos los
gases se miden a la misma temperatura y presión?
32. El hielo seco es dióxido de carbono sólido. Se coloca una muestra de 0.05g de
hielo seco en un recipiente vacío (esto es, en el que se ha hecho vacío, donde no
hay ni aire) cuyo volumen es de 4.6 L y se lleva la temperatura a 30ºC. Calcule la
presión dentro del recipiente después de que todo el hielo seco se ha convertido
en dióxido de carbono gaseoso.
33. Un recipiente de 2.1 L de capacidad contiene 4,65g de un gas a 1,0 atm y
27ºC. Calcule a) la densidad del gas en g/L, b) la masa molar del gas.
34. El análisis elemental porcentual de cierto anestésico indica 64.9% de carbono,
13.5% de hidrógeno y 21.6% de oxígeno en masa. Sabiendo además que 2.30g
del compuesto gaseoso, medidos a 120ºC y 750 torr ocupan un volumen de
1,00dm3
, calcule la fórmula molecular de este compuesto.
35. Suponiendo que el aire contiene aproximadamente 78% v/v de nitrógeno,
¿Cuántas moléculas de nitrógeno hay en 1 dm3 de aire en CNPT?
36. Se hace reaccionar completamente un trozo de sodio metálico en un exceso
de agua:
2 Na (s) 2 H2O (l)  2 NaOH (ac) + H2 (g)
El hidrógeno se recoge en agua a 25ºC (presión de vapor de agua a 25ºC =
0,0313 atm). El volumen del gas medido a 1 atm es de 246 mL. Calcule el número
de gramos de sodio usado en la reacción, suponiendo 100% de rendimiento.
37. Un humano adulto respira unos 500 mL de aire a 1 atm cada inspiración. A
20ºC ¿a cuántas moléculas de oxígeno equivale esto? (el aire tiene 21% v/v de
oxígeno).
38. Un compuesto de solo P y F se analizó de esta manera: se calentaron 0.2324g
del compuesto en un recipiente vacío de 378 cm3
de capacidad hasta alcanzar los
77ºC, transformándolo totalmente en gas, momento en que la presión llegó a los
97.3 mmHg. Entonces el gas se mezcló con suficiente solución de cloruro de
calcio, transformándose todo el F en 0,2631g de CaF2. Determine la fórmula
molecular del compuesto.
39. El volumen de una muestra de HCl gaseoso puro fue de 189 mL a 25ºC y 108
mm Hg. Se disolvió completamente en 60 mL de agua y se tituló con solución de
NaOH: se necesitaron 15,7 mL de solución de NaOH para neutralizar el HCl
disuelto. Calcule la molaridad de la solución de NaOH.
40. El níquel forma un compuesto gaseoso de fórmula Ni (CO)x. ¿Cuál es el valor
de x dado el hecho de que el metano (CH4) en las mismas condiciones de
temperatura y presión efunde 3,3 veces más rápido que este compuesto?

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Ejercicios sobre gases_ideales

  • 1. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA ÁREA DE TECNOLOGÍA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA QUÍMICA I PROF.: Ing. Rebeca Abreu EJERCICIOS SOBRE GASES IDEALES 1. Un gas, a 20 ºC y 1.1 atm ocupa un volumen de 30 L. ¿Cuántos moles de gas hay? 2. ¿Qué presión ejercerán 2 moles de gas a 300 ºC, si ocupan un volumen de 50L? 3. ¿Qué temperatura tendrán 3 moles de gas, si a 1 atm de presión ocupan un volumen de 50 L? 4. 22 g de un gas, a 0 ºC y 1 atm de presión ocupan un volumen de 11.2 L. ¿Qué masa tendrá un mol de dicho gas? 5. Si la presión de una muestra de gas, mantenida a temperatura constante, disminuye a la cuarta parte de su valor original, a) ¿qué sucederá con el volumen? b) ¿Por qué factor debería multiplicarse luego la presión de la muestra de gas para que el volumen sólo sea la octava parte del volumen original? ¿Qué características constructivas deberá tener el recipiente que contiene al gas en estas experiencias? 6. El volumen de una muestra de nitrógeno gaseoso es 4.6 L cuando se la mide a una presión de 0.74 atm. ¿Cuál será el volumen si la presión es elevada a 1.86 atm, sin que cambie la temperatura?
  • 2. 7. Una muestra de oxígeno gaseoso ocupa un volumen de 387 mL a 15.2ºC de temperatura. ¿A qué temperatura (en ºC) deberá estar la muestra de gas para que su volumen cambie a 439 mL a la misma presión? 8. Si 0.25 moles de nitrógeno gaseoso (observe, al decir moles de nitrógeno gaseoso estamos diciendo: moles de moléculas de nitrógeno) ocupan un volumen de 5.8 L a) ¿qué volumen ocuparán 0.25 moles de oxígeno gaseoso en las mismas condiciones de temperatura y presión? b) ¿Qué volumen ocupará 1.00 mol de nitrógeno gaseoso a la misma temperatura y presión? 10. Si 3,33 x10–2 moles de nitrógeno ocupan un volumen de 747 mL ¿qué volumen ocuparán 4,02 x1021 moléculas de N2 (g) en las mismas condiciones de temperatura y presión? 11. ¿Qué volumen ocuparían 5.6 moles de hexafluoruro de azufre (SF6) si la temperatura y presión del gas son 128ºC y 9.4 atm? 12. Un globo lleno de gas con un volumen de 2.50L a 1.2 atm y 25ºC se eleva en la atmósfera (unos 30 km sobre la superficie de la Tierra), donde la temperatura y la presión son –23ºC y 3.00 x10-3 atm, respectivamente. Calcule el volumen final del globo. 13. El cianuro de hidrógeno gaseoso, HCN (g) se produce industrialmente a partir de metano y amoníaco mediante la reacción: 2 CH4 (g) + 2 NH3 (g) + 3 O2 (g) 2 HCN (g) + 6 H2O (g) a) ¿está correctamente equilibrada la ecuación química?
  • 3. Suponga que la reacción es completa. Si se miden los volúmenes de reactivos y productos a la misma temperatura y presión: b) ¿cuántos litros de amoníaco se necesitan para reaccionar justo con 3.00 L de metano? c) ¿Cuántos litros de oxígeno se necesitan para reaccionar justo con 3.00 L de metano? d) ¿Cuántos litros de cianuro de hidrógeno y cuánto vapor de agua se formarán? 14. Un método común para preparar hierro puro en pequeñas cantidades consiste en tratar óxido de hierro (III) con hidrógeno gaseoso: Fe2O3 (s) + 3 H2 (g) −> 2 Fe(s) + 3 H2O (g) ¿Cuántos litros de hidrógeno gaseoso (medidos a 754.3 mmHg y 723K) se requieren, como mínimo, para reducir 34.21 g de óxido de hierro (III)? 15. ¿cuáles son las condiciones experimentales a las que nos referimos al decir “en condiciones normales de presión y temperatura (CNPT)”? 16. ¿Cuál es la densidad del neón gaseoso en CNPT? 17. ¿Cuál es la masa molar de un gas si 4.26 g medidos a 23.2ºC y 756.1 torr ocupan 2.36 L? 18. Una mezcla gaseosa de 0.563 moles de hidrógeno y 0.841 moles de cloro está encerrada en un recipiente de 789 mL de capacidad, y a 84.2ºC. a) ¿Cuál es la presión total en mmHg? b) ¿Cuál es la presión parcial de cada gas de la mezcla? 19. A la misma temperatura y presión un gas desconocido efunde 1.07 veces más rápidamente que el oxígeno. ¿Puede aventurar de qué gas se trata?
  • 4. 20. Una muestra de aire tomada cerca de la costa del mar, tiene la siguiente composición en volumen: nitrógeno: 72.08%, oxígeno 20.94%, argón 0.93%, dióxido de carbono 0.05%, el resto vapor de agua. La presión atmosférica es 1,0 atm. Calcule: a) la masa molar media del aire, y la masa de 1m3 de aire a 1atm y 20ºC b) la presión parcial de cada gas en atm, c) la concentración de cada gas en mol/L a CNPT. d) la concentración de cada gas en mol/L a CNPT, luego de haber secado la muestra. 21. Una mezcla gaseosa de helio y neón se recoge sobre agua a 28.0ºC y 745 mmHg. Si la presión parcial del helio es 368 mmHg ¿cuál es la presión parcial del neón? (Presión parcial de vapor del agua a 28ºC = 28.3 mmHg) 22. El DMM (dimetil mercurio, (CH3)2Hg) es muy tóxico. Se puede recibir una dosis fatal sin siquiera saber que uno está expuesto a él, cuando se observan los síntomas, ya habrá ocurrido un daño cerebral irreversible. Sabiendo que la presión de vapor del DMM a 24ºC es 58.8 mmHg ¿qué masa de mercurio hay en un metro cúbico de aire a 1atm y 24ºC, saturado con DMM? 23. Una muestra de dióxido de azufre gaseoso ocupa un volumen de 562 mL a 2.43 KPa. ¿Qué presión se requiere para incrementar el volumen hasta 893 mL, a la misma temperatura? 24. El volumen de una muestra de monóxido de carbono gaseoso es 295 mL a 19.6ºC. ¿Cuál será el volumen si la temperatura cambia a 45.3ºC, sin que cambie la presión? 25. Una muestra de nitrógeno gaseoso se guarda en un recipiente cuyo volumen es de 2.3L y a una temperatura de 32ºC ejerce una presión de 4.7 atm. Calcule el número de moles de gas presente.
  • 5. 26. Una muestra de 6.9 moles de monóxido de carbono gaseoso está presente en un recipiente de un volumen de 30.4 L. ¿Cuál es la presión del gas en atmósferas si la temperatura es de 62ºC? 27. La presión de 6.0 L de gas ideal encerado en un recipiente flexible se disminuye a un tercio de su presión original y su temperatura absoluta disminuye a la mitad. ¿Cuál es el volumen final del gas? 28. Un gas liberado durante la fermentación de glucosa (elaboración del vino) tiene un volumen de 0.78 L cuando se mide a 20.1ºC y 1.00 atm. ¿Cuál era el volumen de este gas a la temperatura de 36.5ºC y a 1.00 atm de presión? 29. El volumen de una muestra de neón gaseoso es 3.68 L a 16.8ºC y 742.3 mm de Hg. Si la temperatura del neón cambia a 29.7ºC, ¿a qué valor debe cambiarse la presión para mantener constante el volumen? 30. Una muestra de 0.602g de gas ocupa 448 mL en CNPT. ¿Cuál es la masa molar del gas? ¿Y la masa molecular? 31. El óxido de azufre (IV) gaseoso reacciona con oxígeno gaseoso para formar óxido de azufre (VI), también gaseoso. ¿Qué volumen de oxígeno se necesita para convertir 9.8 L de óxido de azufre (IV) a óxido de azufre (VI), si todos los gases se miden a la misma temperatura y presión? 32. El hielo seco es dióxido de carbono sólido. Se coloca una muestra de 0.05g de hielo seco en un recipiente vacío (esto es, en el que se ha hecho vacío, donde no hay ni aire) cuyo volumen es de 4.6 L y se lleva la temperatura a 30ºC. Calcule la presión dentro del recipiente después de que todo el hielo seco se ha convertido en dióxido de carbono gaseoso.
  • 6. 33. Un recipiente de 2.1 L de capacidad contiene 4,65g de un gas a 1,0 atm y 27ºC. Calcule a) la densidad del gas en g/L, b) la masa molar del gas. 34. El análisis elemental porcentual de cierto anestésico indica 64.9% de carbono, 13.5% de hidrógeno y 21.6% de oxígeno en masa. Sabiendo además que 2.30g del compuesto gaseoso, medidos a 120ºC y 750 torr ocupan un volumen de 1,00dm3 , calcule la fórmula molecular de este compuesto. 35. Suponiendo que el aire contiene aproximadamente 78% v/v de nitrógeno, ¿Cuántas moléculas de nitrógeno hay en 1 dm3 de aire en CNPT? 36. Se hace reaccionar completamente un trozo de sodio metálico en un exceso de agua: 2 Na (s) 2 H2O (l)  2 NaOH (ac) + H2 (g) El hidrógeno se recoge en agua a 25ºC (presión de vapor de agua a 25ºC = 0,0313 atm). El volumen del gas medido a 1 atm es de 246 mL. Calcule el número de gramos de sodio usado en la reacción, suponiendo 100% de rendimiento. 37. Un humano adulto respira unos 500 mL de aire a 1 atm cada inspiración. A 20ºC ¿a cuántas moléculas de oxígeno equivale esto? (el aire tiene 21% v/v de oxígeno). 38. Un compuesto de solo P y F se analizó de esta manera: se calentaron 0.2324g del compuesto en un recipiente vacío de 378 cm3 de capacidad hasta alcanzar los 77ºC, transformándolo totalmente en gas, momento en que la presión llegó a los 97.3 mmHg. Entonces el gas se mezcló con suficiente solución de cloruro de calcio, transformándose todo el F en 0,2631g de CaF2. Determine la fórmula molecular del compuesto. 39. El volumen de una muestra de HCl gaseoso puro fue de 189 mL a 25ºC y 108
  • 7. mm Hg. Se disolvió completamente en 60 mL de agua y se tituló con solución de NaOH: se necesitaron 15,7 mL de solución de NaOH para neutralizar el HCl disuelto. Calcule la molaridad de la solución de NaOH. 40. El níquel forma un compuesto gaseoso de fórmula Ni (CO)x. ¿Cuál es el valor de x dado el hecho de que el metano (CH4) en las mismas condiciones de temperatura y presión efunde 3,3 veces más rápido que este compuesto?