Page 255 - Quimica - Undécima Edición

Preguntas y problemas 225

228C y 728 mmHg, ¿cuál es el porcentaje de Zn en la 5.163 Una muestra de 5.00 moles de NH 3 gaseoso se mantie-
aleación? (Sugerencia: El Cu no reacciona con HCl). ne en un contendor de 1.92 L a 300 K. Si se supone que
la ecuación de van der Waals da la respuesta correcta
5.155 Un supervisor de almacén midió los contenidos de un
recipiente de acetona de 25.0 galones parcialmente lle- para la presión del gas, calcule el error porcentual que
se comete al utilizar la ecuación del gas ideal para cal-
no un día en que la temperatura era de 18.08C y la pre-
sión atmosférica era de 750 mmHg, y encontró que cular la presión.
quedaban 15.4 galones del disolvente. Después de 5.164 La raíz de la velocidad cuadrática media de cierto óxido
sellar fi rmemente el recipiente, un asistente lo tiró gaseoso es de 493 m/s a 208C. ¿Cuál es la fórmula
mientras lo estaba transportando hacia el laboratorio molecular del compuesto?
orgánico. El recipiente se abolló y su volumen interno
5.165 Con respecto de la fi gura 5.17, vemos que el máximo de
descendió a 20.4 galones. ¿Cuál será la presión total en cada diagrama de distribución de velocidad se denomi-
el interior del recipiente después del accidente? La pre-
na la velocidad más probable (u mp ) debido a que es la
sión del vapor de la acetona a 18.08C es de 400 mmHg. velocidad que posee el mayor número de moléculas. El
(Sugerencia: En el momento en que el recipiente se
mismo está dado por u mp5 12RTym a) Compare u mp
.
selló, su presión interna, que es igual a la suma de las con u rms para el nitrógeno a 258C. b) El siguiente dia-
presiones del aire y la acetona, era la misma que la pre-
grama muestra las curvas de distribución de velocidad
sión atmosférica.)
de Maxwell para un gas ideal a dos diferentes tempera-
5.156 En 2.00 min, 29.7 mL de He se efundieron a través de turas T 1 y T 2 . Calcule el valor de T 2 .
un pequeño orifi cio. En las mismas condiciones de pre-
sión y temperatura, 10.0 mL de una mezcla de CO y
CO 2 se efunden a través del orifi cio en la misma canti- T 1 5 300 K
dad de tiempo. Calcule la composición porcentual en
volumen de la mezcla.
5.157 Con respecto de la fi gura 5.22, explique lo siguiente: a)
¿Por qué a bajas presiones las curvas caen debajo de la Número de moléculas
línea horizontal designada como gas ideal y después T 2 5 ?
por qué a altas presiones se elevan por encima de la
línea horizontal? b) ¿Por qué todas las curvas conver-
gen en 1 a presiones muy bajas? c) Cada curva cruza la
línea horizontal denominada gas ideal. ¿Esto signifi ca
que en ese punto el gas se comporta de manera ideal? 0 500 1 000 1 500 2 000
Velocidad molecular (m/s)
5.158 Una mezcla de metano (CH 4 ) y etano (C 2 H 6 ) se almace-
na en un contenedor a 294 mmHg. Los gases se queman
5.166 Una reacción gaseosa tiene lugar a un volumen y pre-
en el aire para formar CO 2 y H 2 O. Si la presión del CO 2 sión constantes en el cilindro mostrado. ¿Cuál de las
es de 356 mmHg medida a la misma temperatura y
siguientes ecuaciones describe mejor la reacción? La
volumen que la mezcla original, calcule las fracciones temperatura inicial (T 1 ) es el doble de la temperatura
molares de los gases.
fi nal (T 2 ).
5.159 Utilice la teoría cinética de los gases para explicar por a) A 1 B ¡ C
qué el aire caliente se eleva. b) AB ¡ C 1 D
5.160 Una forma de entender el aspecto físico de b en la ecua- c) A 1 B ¡ C 1 D
ción de van der Waals es calcular el “volumen exclui- d) A 1 B ¡ 2C 1 D
do”. Suponga que la distancia de mayor acercamiento
entre dos átomos similares es la suma de sus radios
(2r). a) Calcule el volumen alrededor de cada átomo al
interior del cual el centro del otro átomo no puede pene-
trar. b) De su resultado en a), calcule el volumen exclui- 88n
do para 1 mol de átomos, el cual es la constante b.
¿Cómo se compara este volumen con la suma de volú- T 1 T 2
menes de 1 mol de los átomos?
5.161 Use las constantes de van der Waals de la tabla 5.4 para
estimar el radio del argón en picómetros. (Sugerencia: 5.167 Un hidrocarburo gaseoso (con átomos C y H) en un
Vea el problema 5.160.)
recipiente de 20.2 litros de capacidad a 350 K y 6.63
5.162 Identifi que el gas cuya raíz de la velocidad cuadrática atm reacciona con un exceso de oxígeno para formar
media es 2.82 veces la del yoduro de hidrógeno (HI) a 205.1 g de CO 2 y 168.0 g de H 2 O. ¿Cuál es la fórmula
la misma temperatura. molecular del hidrocarburo?