Procesos Industriales Taller UIS

1. 4.31 Cuanto óxidoférricose producirámediantelaoxidacióncompletade 100g de hierro
La reacciónes:
4Fe + 3𝑂2 → 2𝐹𝑒2 𝑂3
𝑛 𝐹𝑒 =
100𝑔
55.8𝑔/𝑚𝑜𝑙
= 1.792molFe
4molFe → 2mol𝐹𝑒2 𝑂3
1.792 → x x=0.896 mol𝐹𝑒2 𝑂3
𝑛 =
𝑤
𝑝𝑚
→ 𝑤 = 𝑛 ∗ 𝑃𝑀 = 0.896 mol𝐹𝑒2 𝑂3 ∗ 159.6𝑔/mol𝐹𝑒2 𝑂3
=143g𝐹𝑒2 𝑂3
4.34 la cloropicrina 𝐶𝐶𝑙3 𝑁𝑂2 puede prepararse abajocostopara su uso comúncomo insecticida
mediante unprocesoque usala reacción:
𝐶𝐻3 𝑁𝑂2 + 3𝐶𝑙2 → 𝐶𝐶𝑙3 𝑁𝑂2 + 3𝐻𝐶𝑙
Cuantonitrometano 𝐶𝐻3 𝑁𝑂2 𝑠𝑒 𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑖𝑡𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑟 500𝑔 𝑑𝑒 𝑐𝑙𝑜𝑟𝑜𝑝𝑖𝑐𝑟𝑖𝑛𝑎
𝑛 =
500𝑔𝐶𝐶𝑙3 𝑁𝑂2
77.464𝑔𝐶𝐶𝑙3 𝑁𝑂2
𝑚𝑜𝑙
= 6.455𝑚𝑜𝑙𝐶𝐶𝑙3 𝑁𝑂2
500𝑔𝐶𝐶𝑙3 𝑁𝑂2 ∗
𝑚𝑜𝑙𝐶𝐶𝑙3 𝑁𝑂2
164.369𝑔𝐶𝐶𝑙3 𝑁𝑂2
∗
𝑚𝑜𝑙𝐶𝐻3 𝑁𝑂2
𝑚𝑜𝑙𝐶𝐶𝑙3 𝑁𝑂2
∗
61.01𝑔𝐶𝐻3 𝑁𝑂2
𝑚𝑜𝑙𝐶𝐻3 𝑁𝑂2
= 185,6 = 186
5.33 Una masa de gas ocupa 0,825 L a – 30ºC y 556 Pa. ¿Cuál es la presión si el
volumen se modifica hasta 1 L y la temperatura hasta 20°C?

2. V1 = 0,825 L
T1 = - 30 ºC ; T1 = 243 ºK P1 = 556 Pa
P2 = ? ; V2 = 1 L T2 = 293 ºK
Utilizamos nuevamente la ley combinada: P1 V1 = P2 V2
T1 T2
Despejamos: P2 = P1 V1 T2 = 556 Pa x 0,525 L x 293 ºK
V2 T1 1 L x 243 ºK
P2 = 553,08 Pa
5.41 A 0°, la densidad del nitrógeno a 1 atm es 1,25 kg/m3
. El nitrógeno que ocupaba
1500 cm3
a T.P.E. se comprimió a 0 °C hasta 575 atm y se observe que el volumen del gas
era 3,92 cm3
, violando la ley de Boyle. ¿Cuál es la densidad final de este gas no ideal?
CONDICIONESINICIALES DEL N CONDICIONES FINALES DEL N
V1= 1500 cm3
V2= 3.92cm3
T1= 0 o
C T2= 0 o
C
P1= 1 atm P2= 575 atm
d1= 1.25kg/m3
d2= ? kg/m3
FÓRMULAS
𝑑 =
𝑚
𝑣
𝑑 ∗ 𝑣 = 𝑚 𝐾 = ℃ + 273
EN TEMPERATURAS ABSOLUTAS Y VOLUMENEN m3
𝐾 = 0 + 273 𝐾 = 0 + 273
𝐾 = 273 𝐾 = 273
T1=243 K T2=273 K
1500𝑐𝑚
3(
1𝑚
100𝑐𝑚
)
3
= 𝑉1 1.5 ∗ 10−3
𝑚3
= 𝑉1

3. 3.92 𝑐𝑚
3(
1𝑚
100𝑐𝑚
)
3
= 𝑉2 3.92 ∗ 10−6
𝑚3
= 𝑉2
CÁLCULOS
1.25𝑘𝑔/𝑚3
(1.5 ∗ 10−3
𝑚3
) = 𝑚 1.875 ∗ 10−3
𝑘𝑔 = 𝑚
𝑑2 =
𝑚
𝑣2
𝑑2 =
1.875∗10−3 𝑘𝑔
3.92∗10−6 𝑚3
𝒅 𝟐 = 𝟒𝟕𝟖. 𝟑𝟐𝒌𝒈/𝒎 𝟑
5.44 Un matraz de 250 ml contenía kriptón a 500 Torr. Un matraz de 450 ml contenía
helio a 950 Torr. Se mezcló el contenido de los dos matraces abriendo la llave que
los conectaba. Suponiendo que todas las operaciones se realizaron a temperatura
constante uniforme, calcúlese la presión total final y el porcentaje en volumen de
cada gas en la mezcla.
Temperatura constante: Ley de Boyle
Para el kriptón: P1 V1 = P2 V2; 500 Torr x 250 ml = P2 (450 + 250) ml
P2 = 500 x 250 = 178,571 Torr
700
Para el helio: 950 Torr x 450 ml = P2 (450 + 250) ml
P2 = 950 x 450 = 610,714 Torr
700
La presión total final: PKr + PHe = 178,571 Torr + 610,714 Torr = 789,28 Torr
Porcentaje en volumen: % Kr = 178,571 Torr x 100 = 22,62 %
789,28 Torr
% He = 77,37 %

4. 6.24 Una masa de 1,225 g de un líquido volátil se vaporiza, dando 400 cc de vapor
cuando se mide sobre agua a 30 ºC y 770 Torr. La presión del vapor de agua de 30 ºC es
32 Torr. ¿Cuál es el peso molecular de la sustancia?.
6.49

5. 6.50 Se vana tartar 50 gramos de aluminiocon10% de excesode H2SO4 .La ecuaciónquímica
para la reacción es:

6. 6.51
6.52 Se pusieronencontactodosgasesen dosrecipientesadyacentesabriendounallave entre
ellos.Unode losrecipientesadyacentesunallave entre ellos.Unode losrecipientesmedia0.250
lt y conteníaNOa 800 torr y220 K; el otro media0.100 lt y conteníaO2 a 600 torr y 220 K.La
reacciónpara formar N2O4 terminocompletamenteel reactivolimitante

7. a) despreciandolapresiónde vapordel N2O4 Cual eslapresiónylacomposicióndel gas que queda
220k despuésde terminarlareacción?
b) Que pesode N2O4 se formó?
a)
V1= 0,25 lt → NO → 800 Torr → 220 K
V2= 0,1 lt → O2 → 600 Torr → 220 K
N2O4 =NO2
2NO + O2 → 2NO2
n =
𝑃𝑉
𝑅𝑇
nNO =
(800
760
)(0,25)
(0,082)(220)
nNO= 0,0145 moles
nO2 =
(600
760
)(0,1)
(0,082)(220)
nO2 = 4,376*10-3
moles
nNO que queda= 0,0145 moles – 2(4,376*10-3
moles)
nNO que queda= 5,748*10-3
molesde NO
VT = 0,35 lt
P=
𝑛𝑅𝑇
𝑉
=
(5,748∗10−3)(0,082)(220)
0,35
RTA P= 0,3 atm * 760 = 228 Torr
b)
4,376*10-3
→ 2(4,376*10-3
) molesde NO2
nNO2 = 8,752*10-3
molesde NO2
n=
𝑊
𝑀
→ W= ( 8,752*10-3
) (46 g/mol)
RTA W= 0,402 g de NO2