1. El documento presenta un ejercicio sobre la ley de Boyle y la ley de Charles para un globo de helio. Se proporcionan datos de presión, volumen y temperatura en diferentes lugares y se piden realizar gráficas y responder preguntas sobre cómo varía el volumen con la presión y la temperatura. 2. Se explica la ecuación de estado para gases ideales que relaciona presión, volumen, número de moles y temperatura. Se da un ejemplo de cálculo utilizando esta ecuación. 3. Finalmente, se piden resolver

1. TA
ALLER D QUÍM
DE MICA II PERÍO
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NOMBRE EST
TUDIANTE
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Día M
Mes 2011
1 CU
URSO 100_ CÓDIG
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FACTO Solu
uciones y g
gases
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1. Tenienddo en cuenta los dif
ferentes mmétodos d de separación, ¿Cómmo separa arías una mezcla co ompuesta por Arena, Sal y Ác cido oxálic
co?
Realiza un diagra
ama expliccado cómo o realizarí
ías dicho p
procedimiento. Not ta: el ácido oxálico es soluble
e en etano
ol, pero la
a sal tamb
bién
ble, mient
es solub tras que la
a sal es so
oluble en aagua pero el ácido o
oxálico no
o.
Unn globo qu ue ocupa u un volume en de 3.0 L y presenta una m masa de 4. .0 g de helio fue so oltado al a
aire libre een el mar muerto, a a dicho glo
obo
se le realizó un seguimiento t
ó teniendo e cuenta la variac
en a ción de vo
olumen co el cam
on mbio de presión a ttemperatu consta
ura ante (Ley de
Booyle) y la variación de volum con e cambio de temp
men el o peratura a presión constante (Ley de Charles) y se obtu
a e uvieron lo siguien
os ntes
datos.
Ley de BBoyle Ley dee Charles
Lugar ddel mundo o msn nm a
atm Voolumen L Temmperatura a Voolumen L
ºC* K
Mar mu uerto (Asiaa) ‐40
00 1.07 3.0 18.5 2911.5 3.0
Nivel del mar 0 1.00 18.0 2911.0
Bogotá ( (Colombia a) 26640 0
0.74 1.6 2744.6
Tunja (Boyacá) 27782 0
0.73 1.4 2744.4
La Pazz (Bolivia) 36625 0
0.65 ‐17.5 2555.5
M
Monte Vins son (Antár rtica) 48897 0
0.56 ‐26.5 2466.5
Sierr
ra Nevada a de Santaa Marta 57775 0
0.50 ‐32.1 2400.9
M
Monte McK Kinley (Ala
aska) 6194 0
0.46 ‐34.9 2388.1
Mon nte Aconcaagua (Argentina) 69960 0
0.40 ‐37.3 2355.7
Mon nte Everesst (Nepal –– Tíbet) 88848 0
0.26 ‐42.5 2300.5
2. Teniend do en cue enta la inf
formación n obtenida a en las taablas, realice en ho ojas milimmetradas las gráfica as corresppondientes s a la Ley de
Boyle y la Ley de Charles.
Teniendo en n cuenta las gráficas y los dat tos obtenidos en las tablas, r responda las siguien ntes preguuntas
3. Teniend do en cuenta la ley y de Boyle, que le su ucede al gglobo de h helio al aumentar la presión e es:
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4. Teniend do en cuenta la gráf fica que relaciona e el volumen y la pres sión Ley dde Boyle, e es correctoo afirmar que el volumen.
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5. Un glob bo de helio que ocu upa un vo olumen de e 3.0 L fuee soltado al aire libre en el m mar muert to (1.07 at tm) y lleg ura del Mote
ga a la altu
Erbus, qque está u ubicado en n la Antárrtida a 37994 msnm ¿ ¿Cuál será á la presió
ón si el vol lumen var ria a 8. L?
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6. Sabiend do que la masa NO varía y q la ley de Boyle relacion la presi
O que y e na ión y el volumen ¿Cuál es la densidad
a d del helio cuando se
o
encuentra a la alt tura del M
Monte Mckinley?
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2. 7. Teniendo en cuenta la ley de Charles, que le sucede al globo de helio al disminuir la temperatura.
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8. Teniendo en cuenta la gráfica que relaciona el volumen y la temperatura Ley de Charles, es correcto afirmar que el volumen.
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9. Un globo de helio que ocupa un volumen de 3.0 L fue soltado al aire libre en el mar muerto a una temperatura de 18.5 ºC y llega a la
altura del Mote Erbus, que está ubicado en la Antártida a 3794 msnm ¿Cuál será la temperatura si el volumen varia a 8.0 L?
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10. Sabiendo que la masa NO varía y que la ley de Charles relaciona el volumen y al temperatura ¿Cuál es la densidad del helio cuando
se encuentra a la altura del Monte Mckinley?
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Ecuación de estado para los gases ideales
La ecuación de estado se deriva a partir la ley de Boyle (variaciones de volumen a temperatura y la masa es
constante), la ley de Charles, (expresa los cambios de volumen debido a la temperatura a presión y masa constante) y
el principio de Avogadro, (establece que el volumen es proporcional al número de moles a presión y temperatura
constante). Estas proporcionalidades se pueden expresar así:
PV = nRT
Donde:
P = Presión en atmósferas
V = Volumen en litros
n = Número de moles
R = CONSTANTE UNIVERSAL DE LOS GASES Constante universal de los gases
T = Temperatura en Kelvin
Ejemplo: ¿Cuál es el volumen de un globo con 4
moles de helio, cuando la presión atmosférica
es 0.984 atm y la temperatura es de 30 ºC?
Los datos que tenemos son:
P = 0.984 atm
V = ?
El globo presenta un volumen de 101 L cuando contiene 4 moles de
n = 4.0 moles de He
helio, se encuentra a una presión de 0.984 atm y a una
R = 0.082 L * atm / mol * K
T = 30ºC + 273 = 303 K temperatura de 303 K.
11. Ejercicios de aplicación, ecuación de estado para los gases ideales.
a. En un recipiente se encuentran 5 moles de argón a g. Un tanque de 100 L de capacidad contiene en su
una temperatura de 273 K y a una presión de 3.5 interior 1000 g de argón a una temperatura de
atm, calcular el volumen del recipiente que 263 K, calcular la presión que se ejerce en el
contiene el gas argón. tanque de argón.
b. Un globo se encuentra a una presión de 310 Torr, h. Un recipiente presenta un volumen de 5000 mL y
con una temperatura de 280 K y están contenidos contiene en su interior 100 g de Cl2 a una
en su interior 4.5 moles de helio, calcular el temperatura de ‐40 ºF. calcular la presión que se
volumen del globo que contiene el gas a dichas ejerce en el recipiente el gas cloro. 1 mol de Cl2
condiciones. pesa 71 g.
c. Un tanque que contiene 100 moles de oxígeno i. Calcular el número de moles del gas neón que se
presenta una temperatura de ‐50 ºC y se encuentra en un recipiente de 45 L de capacidad a
encuentra a una presión de 15 atm. Calcular el una temperatura de 300 K y una presión de 50
volumen del tanque de oxígeno. lib/pulg2.
d. Un tanque contiene 1000 g de oxígeno O2 y se j. Determinar la masa del gas helio que se encuentra
encuentra a una temperatura de 278 K, contenido en un recipiente de 100 L de capacidad
registrando una presión de 3 atm. Calcular el a una temperatura de 20 ºC y una presión de 3000
volumen del tanque de oxígeno teniendo en cm. H2O. recuerda que 1 mol de helio pesa 4.0 g.
cuenta que 1 mol de O2 pesa 32g. k. Establecer la temperatura a la cual se encuentra el
gas nitrógeno cuando 6 moles del gas se
e. Determinar el volumen que ocupan 560 g de helio encuentran en un recipiente de 50 L a una presión
a 130 ºF y 560 cm. Hg. 1 mol de He pesa 4.0 g de 850 Torr.
f. En un globo de 5 L se encuentran 2.5 moles de l. Un globo que contiene 60 g de helio presenta un
hidrógeno a 300 K. calcular la presión que se volumen de 5 L a una presión de 3.0 bar. Calcular
ejerce en el globo de hidrógeno. la temperatura a la cual se encuentra el gas.