Problemas de Aplicacion de Soluciones y Tabla de valores de presion del Vapor de Agua

Recogida de Gases en un Líquido

Si un gas se recoge en un líquido volátil como el agua, se debe hacer una corrección por la cantidad de vapor de agua presente con el gas.

Presión del gas =  Presión total  -  Presión de vapor del agua

Algunos valores para la presión de vapor del agua se dan en la tabla siguiente en función de la temperatura.

Cuando se recoge un gas sobre mercurio, no se debe efectuar la corrección para la presión de vapor del mercurio, la cual es despreciable a temperatura ordinaria.

PROBLEMAS DE APLICACIÓN A LA UNIDAD 4. SOLUCIONES

1º Que entiende por una solución al 30%p/p

2º Explique cómo se prepararían 80 cm³ de una solución acuosa de AgNO₃ de concentración 0,035 g de AgNO₃ por cm³

3º ¿Cuántos gramos de una solución al 10%p/p de NaCl se necesitan para obtener 4,5 g de NaCl?

4º Calcule el volumen de ácido sulfúrico concentrado (densidad 1,84 g/cm³), al 98%p/p de H₂SO₄ que contendrá 60 g de H₂SO₄ puro.

5º ¿Cuánto NH₄Cl se necesita para preparar 100 cm³ de una solución de concentración 70 mg NH₄Cl por cm³?

6º ¿Cuántos gramos de HCl concentrado que contenga 40%p/p de HCl, darán 5 gramos de HCl?

7º ¿Qué volumen de HNO₃ diluido, de densidad 1,11 g/cm³ y al 20%p/p de HNO₃ contiene 20 g de  HNO₃?

8º Calcular el volumen ocupado por 200 g de una solución de NaOH de densidad 1,20 g/cm³?

9º Que entiende por una solución al 20%p/v y con base a esa solución calcular p.p.m.

10º Una solución al 30%p/v exprésela en p.p.m.

11º Descríbase la preparación de 1,5 litros de BaCl₂ 0,152 M a partir de BaCl₂.2H₂O (244,3 g/mol)

12º Describir la preparación de:

a)   600 ml de una solución de etanol al 10% p/v

b)   600 g de una solución de etanol al 10% p/p

c)   600 ml de una solución de etanol al 10% v/v

 13º Describir la preparación de 800 ml de H₂SO₄ 3.5M a partir de H₂SO₄ comercial al 75% p/p y peso específico 1,53

 14º Describir la preparación de:

a) 1,50 L de NaOH 0,1 M a partir del reactivo comercial concentrado al 50% p/p y de peso específico 1,525

b) 4,00L de una solución que tenga 12 ppm de K⁺ partiendo de K₄Fe(CN)₆

c) 2,00 L de HClO₄ 0,12 M a partir del reactivo comercial al 60% p/p y peso específico 1,60

d) 5,00L de una solución que tenga 60 ppm de Na⁺ partiendo de Na₂SO₄

15º ¿Cuál será la concentración molar analítica de Na₂CO₃ en una solución que resulta de mezclar 50 ml de AgNO₃ 0,25M con 70 ml de Na₂CO₃ 0,06M?

16º ¿Qué masa de Ag₂CO₃ (275,7) se formará cuando se mezclen 50 ml de AgNO₃ 0,35M con 80 ml de Na₂CO₃ 0,05M?

17º Calcular la molaridad, molalidad, normalidad y ppm  de una solución de HNO₃ que contiene 75% de p/p, de peso específico 1,42 y PM = 63

18º Exactamente 0,12 g de Na₂CO₃ puro se disolvieron en 100 ml de HCl 0,05M

(a) ¿Qué masa de CO₂ se formó?

(b) ¿Cuál es la molaridad del CO₂?

(c) ¿Cuál es la molaridad y la normalidad del reactivo en exceso?

19º Exactamente 80 ml de una solución de Na₃PO₄ 0,50M se mezclaron con 100ml de AgNO₃ 0,61M

a)   ¿Qué masa de Ag₃PO₄ se formó?

b)   ¿Cuál es la molaridad y la normalidad del reactivo en exceso?

20º ¿Qué volumen de AgNO₃ 0,02M se necesita para precipitar todo el iòn I^- presente en 250 ml de una solución que tiene 2,643 ppmil (mg/ml) de KI?

21º Calcular los gramos de FeSO₄ que se oxidarán con 50 ml de KMnO₄ 0,30N en una solución acidificada con ácido sulfúrico

MnO₄  +  Fe⁺²  +  H⁺                     Fe⁺³  +  Mn⁺  +  H₂O

         

22º ¿Cuántos gramos de KMnO₄ se necesitan para oxidar 2,5 g de FeSO₄ en una solución acidificada con ácido sulfúrico? (use la ecuación anterior).

23º ¿Qué volumen de H₂SO₄ 2M se necesitan para liberar 200 L de hidrógeno gaseoso a CN cuando se trata con un exceso de cinc?

24º ¿Cuál es la pureza del H₃PO₄ concentrado de densidad 1,75 g/ml si 10 ml se neutralizaron con 85 ml de NaOH 1,5N?

25º Una muestra de 50ml de solución de HCl necesita 1,25 g de CaCO₃ puro para neutralización completa. Calcule la normalidad del ácido.

26º ¿Qué volumen de FeSO₄ 0,2N se necesita para reducir 5,0 g de KMnO₄ en una solución acidificada con ácido sulfúrico?

27º Calcular la molaridad, molalidad, normalidad y ppm de una solución de H₂SO₄ de densidad 1,198 g/ml, que contiene 57% p/p de H₂SO₄

28º Calcular el volumen de HNO₃ concentrado de densidad 1,85 g/ml, al 95% p/p de HNO₃, que contiene 50 g de HNO₃ puro.

29º ¿Cuántos gramos de soluto se requieren para preparar 500 ml de solución 1M de Pb(NO₃)₂?¿Cuál es la molaridad de la solución con respecto de cada uno de los iones?

30º  Describa la preparación de:

a)   250 ml de solución de KMnO₄ 0,25N

b)   250 ml de solución de Na₂CO₃ 0,25N

31º Calcular el volumen de HNO₃ concentrado de densidad 1,85 g/ml, al 95% p/p de HNO₃, que contiene 150 g de HNO₃ puro.

32º ¿Cuántos gramos de soluto se requieren para preparar 250 ml de solución 1.5 M de Pb(NO₃)₂?¿Cuál es la molaridad de la solución con respecto de cada uno de los iones?

33º Describa la preparación de:

a)   500 ml de solución de KMnO₄ 0,35N

b)   500 ml de solución de Na₂CO₃ 0,35N

PROBLEMAS DE APLICACIÓN A LA UNIDAD 5. GASES

PROBLEMA 1.

La presión del vapor de agua a 30°C es 31,82 torr. Exprésela en (a) atmósferas. (b) mm Hg. (c) kgf/cm². (d) kPa. (e)  lbf/plg²

PROBLEMA 2.

Expresar 3,09 x 10⁹ N/m² en (a) atmósferas. (b) kPa. (c) kgf/cm². (d) lbf/plg²

PROBLEMA 3.

Una masa de H₂ ocupa 30 pie³ a 758 torr. Calcular su volumen a 65 torr, manteniendo la temperatura constante.

PROBLEMA 4.

20 litros de oxígeno a 1 atm de presión están contenidos en un cilindro que tiene un pistón móvil. El pistón se mueve hasta que la misma masa de gas ocupe 4 litros a la misma temperatura. Calcular la presión en el cilindro.

PROBLEMA 5.

Una masa de N₂ ocupa 40 cm³ a 25°C. Calcular su volumen a 50°C, manteniendo constante la presión.

PROBLEMA 6.

Se tienen 1000 pie³ de helio a 15°C y 763 torr. Calcular el volumen a -5°C y 480 torr.

PROBLEMA 7.

Se recogen 800 cm³ de O² sobre agua a 25°C y 725 torr. El gas está saturado con vapor de agua. Calcular el volumen del gas en condiciones secas en C.N. (El valor de la presión de vapor de agua a 25°C aparece en la tabla).

PROBLEMA 8.

Un gas seco ocupa 130 cm³ en C.N. Si se recoge la misma masa de gas sobre agua a 23°C y a una presión total del gas de 750 torr, ¿Qué volumen ocuparía?

PROBLEMA 9.

La densidad de un gas a 30°C y 768 torr es 1,253 kg/m³, determine su densidad en C.N.

PROBLEMA 10.

Cierto recipiente contiene 2,55 g de neón en C.N. ¿Qué masa de neón podrá contener a 100°C y 10 atm?

PROBLEMA 11.

Se recoge un volumen de 95 cm³ de NO₂ a 27°C sobre Hg en un tubo graduado; el nivel del mercurio dentro del tubo está 60 mm arriba del nivel externo del Hg cuando el barómetro marca 750 torr. (a) Calcular el volumen de la misma masa de gas en C.N. (b) ¿Qué volumen ocupará la misma masa de gas a 40°C, si la presión barométrica es de 745 torr y el nivel del Hg dentro del tubo 25 mm por debajo del nivel en el exterior?

PROBLEMA 12.

Una pelota de mano de volumen interior 80 cm³ se lleno con aire a una presión de 1,50torr. Un falso jugador rellena una jeringa hasta la marca de 28 cm³ con aire a 1 atm y lo inyecta dentro de la pelota. Calcular la presión ahora dentro de la pelota, considerando que no hay variación de volumen.

PROBLEMA 13.

Un matraz de 250 ml contenía criptón a 600 torr; otro de 500 ml contenía helio a 850 torr. Se mezclo el contenido de ambos matraces abriendo la llave que los conectaba.

Suponiendo que todo el proceso se realizó a temperatura constante, calcular la presión total final y el % en volumen de cada gas en la mezcla.

PROBLEMA 14.

Un tubo de vidrio fue cerrado a vacío en una fábrica a 720°C con una presión residual de aire de 4,5 x 10^-7 torr. Luego, una persona atrevida consumió todo el oxígeno (que es el 21% del volumen de aire). ¿Cuál será la presión final en el tubo a 25°C?

PROBLEMA 15.

La presión del vapor de agua a 70°C es 233,70 torr. Un matraz de 150 ml contenía agua saturada con oxígeno a 70°C, siendo la presión total del gas de 760 torr. El contenido del matraz se bombeo a otro de 100 ml a la misma temperatura. ¿Cuáles fueron las presiones parciales del oxígeno y del vapor de agua, y cuál fue la presión total en el estado final en equilibrio?

PROBLEMA 16.

Si 300 cm³ de un gas pesan 0,36 gramos en C.N.., ¿Cuál es su peso molecular?

PROBLEMA 17.

Calcular el volumen de 15 gramos de N₂O (oxido nitroso), en C.N

PROBLEMA 18.

¿Qué volumen ocuparán 1,265 gramos de CO₂ a 20°C y 735 torr?.

PROBLEMA 19.

Una masa de 1,225 g de un líquido volátil se vaporiza, dando 400 cm³ de vapor cuando se mide sobre agua a 30°C y 770 torr. La presión del vapor de agua a 30°C es 32 torr., ¿Cuál es el peso molecular de la sustancia?

PROBLEMA 20.

Calcular la masa de 2 litros de NH₃ en C.N.

PROBLEMA 21.

Calcular la densidad del H₂S a 27°C y 1,5 atm.

PROBLEMA 22

Encontrar el peso molecular de un gas cuya densidad a 40°C y 758 torr es 1,286 kg/m³

PROBLEMA 23.

¿Qué peso de H₂ en C.N. podra contener un recipiente en el que caben 3 gramos de oxígeno en C.N.?

PROBLEMA 24.

Un tubo electrónico al vacío se selló durante su fabricación a una presión de 1,2 x 10^-5 torr a 27°C. Su volumen es 200 cm³. Calcular el número de moléculas de gas que permaneció en el tubo.

PROBLEMA 25.

Un tanque de acero vacío con válvula para gases pesa 200 lbm. Su capacidad es de 2,0 pie³. Cuando el tanque se llena con oxígeno hasta 2500 lbf/plg² a 25°C. ¿Qué % del peso total del tanque lleno es oxígeno?

PROBLEMA 26.

Los absorbederos químicos se pueden utilizar para eliminar el CO₂ exhalado por los viajeros en el espacio en vuelos espaciales cortos. El Li₂O es uno de los más eficientes en función de la capacidad de absorción por unidad de peso. Si la reacción es:

Li₂O  +  CO₂                         Li₂CO₃

¿Cuál es la eficiencia de absorción del Li₂O puro en litros de CO₂ en C.N. por kg?

PROBLEMA 27.

Exactamente 500 cm³ de un gas en C.N. pesan 0,581 g. La composición del gas es la siguiente: C = 92,24%, H = 7,76%. Obtenga su formula molecular.

PROBLEMA 28.

¿Cuántos gramos de oxígeno están contenidos en 15 L de oxígeno medidos sobre agua a 25°C y 750 torr? La presión del vapor de agua a 25°C es 23,76 torr.

PROBLEMA 29.

El propano (C₃H₈), se quema en el aire en la forma indicada por la ecuación:

C₃H_8(g)    +    O_2(g)      ----------------      CO_2(g)       +     H₂O_(g)

(a) Balacear la ecuación. (b) Calcular en número de moles de cada uno de los productos, cuando se queman 2 moles de C₃H₈. (c) litros de O₂, CO₂ y H₂O cuando se queman 2 L de C₃H₈. (d) litros en C.N. de cada uno de los productos cuando se queman 1,5 mols de C₃H₈. (e) gramos de cada uno de los productos cuando se queman 30 litros en C.N. de C₃H₈.

PROBLEMA 30.

¿Cuántos gramos de KClO₃ se necesitan para preparar 20 litros de oxígeno que se recogerán sobre agua a 22°C y 760 torr? Presión del vapor de agua a 22°C es 19,83 torr.

PROBLEMA 31.

Se tratan 100 g de aluminio con 15% de exceso de H₂SO₄. (debe realizar la ecuación química). (a) ¿Qué volumen de H₂SO₄ concentrado, de densidad 1,80 g/cm³ y que contiene 85,6% de H₂SO₄ p/p, se debe utilizar? (b) ¿Qué volumen de hidrogeno se recogerá sobre agua a 20°C y 795 torr? Presión del vapor de agua a 20°C es 17,54 torr.

PROBLEMA 32.

Se pusieron en contacto dos gases que estaban en dos recipientes adyacentes abriendo una llave entre ellos. Uno de los recipientes medía 0,250 L y contenía NO a 800 torr y 220 K; el otro medía 0,10 L y contenía O₂ a 600 torr y 220 K. La reacción para formar N₂O₄ (sólido) terminó completamente con el reactivo límite. (a) Despreciando la presión de vapor del N₂O₄, ¿Cuál es la presión y la composición del gas que queda a 220 K después de terminar la reacción? (b) ¿Qué peso de N₂O₄ se formó?