Mira como se resuelve este examen.
Este es un fragmento de un examen de gases de la U. Te dejo la descripcion detallada y la solucion en cada uno de los 3 puntos. Espero sea de gran ayuda para tus propositos.
1. En un recipiente de 5L se introducen 8 g de He, 84 g de N2 y 90 g de vapor de agua. Si el sistema está a 27°C. Calcular
a) La presión que soportan las paredes del recipiente
SOLUCION. Te estan preguntando sobre fracciones molares y presiones parciales. Debes saber que la PRESION TOTAL es igual a la SUMA DE PRESIONES PARCIALES. Es decir; la suma de la presion de los gases He, N2 y H2O (vapor de agua). Como la presion total depende de las MOLES TOTALES (n tot), debemos calcular las moles de cada uno de los gases partiendo de la cantidad en gramos que nos dan en el enunciado.
Toma cada uno de esos gramos y conviertelos a moles con el peso atomico de la tabla periodica!!! Una vez esten en moles, deberas sumarlos y asi obtienes las moles totales (n tot). Ya puedes despejar la presion de PV=nRT y en lugar de "n" pondras el valor de la sumatoria que acabaste de calcular!
Recuerda que V debe estar en litros (L), T debe estar en kelvin (K) que se obtiene sumando 273.15 + (valor)°C y las unidades de R son atm*L / mol*K
Ahora solo utiliza la calculadora! P tot= 49.2 atmosferas
b) la fracción molar y presión parcial de cada gas
La fraccion molar de cada gas (X gas) se obtiene dividiendo las moles de dicho gas sobre las moles totales (n gas / n tot). Tienes todos los datos! Las moles de cada gas las calculaste en el paso anterior, y lla suma de todas ellas son las moles totales! Finalmente, la presion parcial de cada gas (P gas) se calcula multiplicando la fraccion molar del gas por la presion parcial (P gas = X gas * P tot). Nuevamente ya tieens todos los datos... ahora solo toma la calculadora y "a darle atomos"...
2. Calcular para un mol de oxigeno en condiciones normales.
a) El volumen ocupado considerando comportamiento ideal
Bastante sencillo, las condiciones ideales son n= 1 mol, T=273.15 K, P= 1 atm, R =0.082 atom L / mol K. Despeja P usando la ecuacion de los gases ideales PV=nRT y dale a la calculadora!
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b) La presion asumiendo comportamiento no ideal, utilizando la ecuacion de van der Waals, considerando el volumen de oxigeno calculado en a). (Valores de van der Waals a=1.360L2, b=31.83x10-3 L * mol-1)
La ecuacion de los gases reales de Van der Waals no se diferencia mucho de la ecuacion de gases ideales...unicamente introducimos a la formula dos letras mas (a y b). Afortunadamente el enunciado nos da dichos valores de a y b.... de lo contrario tendriamos que buscarlos en los libros (o en internet XD)... Aqui te dejo la nueva formula... el resto, ya sabes! despeja P y dale a la calculadora....
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C) El porcentaje de diferencia entre las presiones delgas ideal y de van der waals. ¿El gas se aleja mucho del comportamiento ideal o no?
Bueno, ya calculaste P como gas ideal y P como gas real..... solo resta comparar estos valores y concluir!
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3. El porcentaje en masa de bicarbonato (HCO3-) en una tableta efervecente es de 32.5%. Calcule el volumen en mL de CO2 generado a 37°C y 1.00 atm de presion cuando una persona ingiera una tableta de 3.29 g, teniendo en cuenta que la reacción entre el bicarbonato y el acido clorhidrico es la siguiente:
HCO3- + HCl
→
CO2 + H2O + Cl2
ATENCION!!! ojo! A veces juegan con nuestras ilusiones..... revisa si la ecuacion que te dieron esta balanceada o no... es importante revisar esto siempre que nos den las ecuaciones quimicas!!!! En este caso....no esta balanceada! Pon a prueba tus conocimientos de balanceo para arreglar esta ecuacion... si no tienes ni idea como hacerlo te recomiendo este video!VER VIDEO BALANCEO
La ecuacion ajustada te quedara asi:
2 HCO3- + 2 HCl → 2 CO2 + 2 H2O + Cl2
Ahora que ya evitamos la tragedia, pasamos a calcular los gramos reales que reaccionan de HCO3.... ¿reales?, el enunciado te dice que solo el 32.5% de la tableta efervecente es HCO3.... entonces sacale el 32.5% a los 3.29 g de tableta. Esto te dara un valor de 1.07 g de HCO3 las cuales vas a convertir a moles (con el peso molecular) y usando estequiometria (con la ecuacion quimica que ya balanceaste) calculas las moles que se producen de CO2. Esto sera igual a 0.018 moles de CO2.
Finalmente encuentra el volumen V que te estan pidiendo. Usa PV=nRT, despeja V y reemplaza cada una de las variables con los datos que te da el problema....exitos!
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