3. 1. Factores de conversión
1.- ¿Cuál esla masa en libras de un objeto que pesa 800 gr.?
1 libra =453 gr
Por tanto; la masa de dicho objeto será:
Regla de tres : Factores de conversión:
1 libra 453 gr 1 libra x 800 gr = 1.763 lb
453 gr
X 800 gr
X = 800 gr x 1 libra
453 gr
X = 1.763 lb
8. Ejercicios 2
2.- Un auto corre a una velocidad de 45 millas por hora. ¿Cuál es su velocidad en metros por segundo?
A partir de las relaciones:
1 milla = 1.609 Km
1 Km = 1000 m
1h = 60 min
1min = 60 seg
Por tanto;
V = 45 milla x 1.609 Km x 1000 m x 1 h x 1 min = 20.11 m
𝑚
𝑠ⅇ𝑔
h 1 milla 1 Km 60 min 60 seg
9. Ejercicios 3
3.- ¿Cuál es la densidad en el sistema métrico de un líquido de 420 𝑐𝑚3
del cual pesan 1 Kg?
𝑑 =
𝑚
𝑣
Por tanto;
1 Kg = 1000gr
1 𝑐𝑚3
pesará 1000 gr
420 𝑐𝑚3
Por consiguiente la densidad será:
d = 2.381 𝑔/𝑐𝑚3
10. Ejercicios 4
4.- ¿Cuál es la densidad relativa de un sólido cuya densidad en el sistema inglés es 5 onzas ∕ pulgada cúbica ?
Por tanto;
La densidad del agua es 0.5780 onzas ∕ pulgada cúbica
Entomces :
Densidad relativa = Densidad dela sustancia dada
Densidad de la sustancia tipo
Se tiene:
Densidad relativa = Densidad del sólido = 5 onzas pulgada cúbica = 8.650
Densidad del agua o.5780 onzas pulgada cúbica
11. Ejercicios 5
5.- 1400𝑐𝑚3
de dióxido de azufreen las condiciones normales (00
𝐶 y 760 mm de presión ) pesan 4 gr.
a) ¿ Cuál es la densidad del gas en estas codiciones?
b) ¿ Cuál es la densidad relativa con respecto al aire? La densidad del aire en condiciones normales de
presión y temperatura es de 1,293 gr / litro
a) 1400 𝑐𝑚3
= 1, 4 l
Si 1,4 litros pesan 4 gr , 1 litro pesará
4
1,4
𝑔𝑟
O sea que la densidad es igual a 2,858 g/litro
b) Densidad relativa (aire) = Densidad del gas = 2,858 gr/l = 2,21
Densidad del airea 1,293 gr/l
12. ¿ Cuántas pulgadas cuadradas hay en un metro cuadrado?
1 m =
100 𝑐𝑚
2,54 𝑐𝑚/𝑝𝑢𝑙𝑔
= 39,37 pulg 1𝑚2
= (1𝑚)2
= (39,37)2
= 1550 𝑝𝑢𝑙𝑔2
a) ¿ Cuántos centimetros cúbicos hay en un metro cübico?
b) ¿ Cuántos litros hay en un metro cúbico ?
c) ¿ Cuántos centímettros cúbicos hay en un litro?
Solución:
a) 1 𝑚3
= (1𝑚)3
= (100𝑐𝑚)3
= (102
𝑐𝑚)3
= 106
𝑐𝑚3
b) 1 𝑚3
= (10 𝑑𝑚)3
= 103
𝑑𝑚3
x 1 l / 𝑑𝑚3
= 103
l
c) 1 l = 1 𝑑𝑚3
= (10 𝑐𝑚)3
= 103
𝑐𝑚3
Ejercicios 6
13. 6.- Calcular la densidad en el sistema métrico de un líquido, 4 pulgadas cúbicas del cual pesan 35 onzas.
De las equivalencias de unidades tenemos:
1 pulgada = 2,54 cm
1 onza = 28,35 gr
Se deducen los siguientes factores de conversión:
Densidad =
𝑚
𝑉
=
3,5 𝑜𝑛𝑧𝑎𝑠
4 𝑝𝑢𝑙𝑔𝑎𝑑𝑎𝑠3 x 28,35
𝑔𝑟
𝑜𝑛𝑧𝑎
x (
1
2,54
𝑝𝑢𝑙𝑔𝑎𝑑𝑎
𝑐𝑚
)³ =
3,5 𝑥 28,35
4 𝑥 2,54³
𝑔𝑟
𝑐𝑚³
=1,51
𝑔𝑟
𝑐𝑚³
7.- ¿ Cuál es el costo de 3 litros de un aceite de densidad 0,8 gr/cm³, que se vende a 12 Bs el Kilogramo?
Utilizando los correspondientes factores de conversión se tiene:
Costo del aceite = 3 l x 1000
𝑐𝑚³
𝑙
x 0,8
𝑔𝑟
𝑐𝑚³
x
1
1000
𝐾𝑔
𝑔𝑟
x 12
𝐵𝑠
𝐾𝑔
= 28 ,8 Bs
Ejercicios 6 y 7
14. 8.- A 4 º C, la densidad del agua en el sistema inglés es 64,43 libras/ pie³. Calcular el volumen en litros
ocupado por 600 gr de agua.
Volumen =
𝑀𝑎𝑠𝑎
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑
=
600𝑔𝑟
64,43
𝑙𝑏
𝑝𝑖𝑒³
=
600 𝑔𝑟 𝑥 𝑝𝑖𝑒³
64,43 𝑙𝑏
x
1
453,6
𝑙𝑏
𝑔𝑟
x 28,316
𝑙
𝑝𝑖𝑒³
x
600 𝑥 28,316
64,43 𝑥 453,6
litros = 0,600 l
9.- Expresar la temperatura 68 ºF en grados Centigrados.
Como los 32 ºF corresponden a 0 ºC, hay que restar 32 º del valor Fahrenheit para conocer ºF situados por
encima del 0 ºC.
68 ºF - 32 ºF = 36 ºF
Puesto que 100 ºC = 180 ºF el factor de conversión es : 1 =
100°𝐶
180°𝐹
=
5 °𝐶
9 °𝐹
Por tanto: 36 ºF = 36ºF x
5 °𝐶
9°𝐹
=
36 𝑥 5
9
ºC = 20 ºC
Ejercicios 8 y 9
15. Ejercicios 10 y 11
10.- Exprear la temperatura de 40 °C n grados Fahrenheit.
De la relación de equivalencia 100 °C = 180 °F entonces hallamos el factor e conversión:
1 =
180°𝐹
100°𝐶
=
9°𝐹
5°𝐶
Los grados Fahrenheit por encima del puto de congelación del agua serán :
40°C = 40°C x
9°𝐹
5°𝐶
= 72 °F
Puesto que dicho punto fijo corresponde 32 °F, la temperatura Fahrenheit equivalente a los 40 °C es:
72 ° + 32 ° = 104 °F
11.- Expresar la temperatura 131 °F en grados absolutos Kelvin
131 °F – 32 °F = 99 °F
Ahora : 99 °F x
5°𝐶
9°𝐹
= 55°C
Finalmente : 55 °C + 273 = 328 °K
16. Ejercicios 12 y 13
12.- Transformar la temperatura absoluta 555 º R en grados centígrados.
Puede resolverse este problema siguiendo os caminos distintos.
En el primero de ellos, se convierte en primer lugar la temperatura absoluta dada la escala Rankine en el valor
correspondiente en la escala absoluta Kelvin recordando que 100º K corresponden a 180 º R, o sea,
5 º K = 9º R
Por consiguiente : 555 ºR x
5°𝐾
9 °𝑅
=308,3 ºK
Después se convierte este valor en la escala Centígrada :
308,3º K - 273º = 35,3 ºC
13.- ¿ Cuántas pulgadas cuadradas hay en un meto cuadrado?
1 m =
100𝑐𝑚
2,54 𝑐𝑚/𝑝𝑢𝑙𝑔
= 39,37 pulg 1m² = (1m)² = (39,37 pulg²) = 1550 pulg²
17. Ejercicios 14 y 15
14.- Una barra uniforme de acero tiene longitud 16,o pulgadas ; su masa es de 6 lb 4 oz . Determine la masa
de la barra en gramos por centímetro de longitud.
1 lb 16 oz 1lb 453,58 gr 1 pulgada 2,54 cm X
X 4 oz 6,25 lb X 16 pulgadas X
x= 0,25 lb + 6 lb = 6,25 lb X = 2834,5gr x= 40,6 cm
Entonces tenemos :
2834,5 𝑔𝑟
40,6 𝑐𝑚
= 69,0
𝑔𝑟
𝑐𝑚
15.- Se ha observado que una pelota de tenis viaja a una velocidad de 95 millas por hora . Expresar en metros
por segundo.
95
𝑚𝑖
ℎ
x
1609 𝑥 103
1
𝑚
𝑚𝑖
x
1 ℎ
3600 𝑠𝑒𝑔
= 42,459
𝑚
𝑠𝑒𝑔
18. Práctica 1 factores de conversión
1.-La aceleracion de la gravedad en un punto de la tierra es 980 cm/seg² . Expresa este valor en millas por minuto
al cuadrado.
2.- Calcular el volumen en centímetros cúbicos que ocupan 50 gr de benceno cuya densidad es o,51onzas por
pulgada cúbica.
3.- La densidad del mercurio a 4ºC es 13,585 gr/cm². Calcular su valor en libras por pie cúbico
4.- La densidad del oro es 19, 32 gr/cm² . ¿ Cuál es el peso en kilogramos de un pie cúbico de este metal ?
5.- La densidad relativa de una sustancia es 7,5 . ¿ Cuál es el peso de 1 pie cúbico del material. a) en el sistema
métrico en gramos. b) en libras
6.- El volumen de un cuerpo viene expresado de manera anormal como 967,7cm² pulgada. a) justificar si es
teóricamente correcta esta unidad para expresar el volumen. b) expresar dicho volumen en unidades corrientes.
7.- se compra una partida de 80 galones ( americanos) de ácido sulfúrico, de densidad 1,o4onzas / pulgada cúbica
pagándose a 18 Bs el kilogramo. Calcular el costo.
8.- ¿ Qué temperatura es más baja, 20 ºF ó - 8 ºC.
9.- ¿Cuál es la diferencia en temperatura entre 86 ºF y 25 ºC ?
10.- El oxígeno líquido hierve a -297, 4 ºF y congela a -361 ºF. Calcular estas temperaturas: a) en grados centígrados
b)en grados absolutos Kelvin.
11.- los puntos de fusión de los metales estaño, cinc y cadmio son respectivamente, 909,4 ºR, 1246,9 ºR y 1069,5 ºR.
Calcular las temperaturas equivalentes en grados centígrados.
12.- En otras épocas se tomo el cero Fahrenheit como la temperatura mas baja que podía conseguirse con una
mezcla de hielo, sal y disolución. Hoy en día sabemos que esta temperatura es -21,3ºC . Calcular esta temperatura
en ºF.
19. Solución práctica 1
1.- 980
𝑐𝑚
𝑠𝑒𝑔2 x
(60 𝑠𝑒𝑔)2
(1𝑚𝑖𝑛)2 x
1𝑚
100 𝑐𝑚
x
1 𝐾𝑚
1000 𝑚
x
1 𝑚𝑖
1,6093 𝐾𝑚
= 21, 93
𝑚𝑖
𝑚𝑖𝑛2
2.- d =
𝑚
𝑉
y V=
𝑚
𝑑
entonces : 0,51
𝑜𝑧
𝑝𝑢𝑙𝑔3 x
28,3495 𝑔𝑟
1 𝑜𝑧
= 14,458
𝑔𝑟
𝑝𝑢𝑙𝑔3 x
(1 𝑝𝑢𝑙𝑔)3
(2,54 𝑐𝑚)3 = 0,88
𝑔𝑟
𝑐𝑚3 V=
50 𝑔𝑟
0,88
𝑔𝑟
𝑐𝑚3
= 56,67 𝑐𝑚3
3.- 13,585
𝑔𝑟
𝑐𝑚3 x
1 𝑙𝑏
453,6 𝑔𝑟
(20,48 𝑐𝑚)3
(1 𝑝𝑖𝑒)3 = 848,06
𝑙𝑏
𝑝𝑖𝑒3
4.- 19,32
𝑔𝑟
𝑐𝑚3
1 𝐾𝑔𝑟
1000 𝑔𝑟
(30,48 𝑐𝑚)3
(1 𝑝𝑖𝑒)3 =547,08 Kgr
5.- 7,5
0𝑧
𝑝𝑖𝑒3 x
28,35 𝑔𝑟
1 𝑜𝑧
= 212, 4 gr en libras : 212,4 Kgr x
1𝑙𝑏
0,45 36 𝐾𝑔𝑟
= 468,2 lb
6.- 967,7𝑐𝑚2
pulgada x
2,54 𝑐𝑚
1 𝑝𝑢𝑙𝑎𝑑𝑎
= 2458 𝑐𝑚 3 𝑝𝑢𝑙𝑔𝑎𝑑𝑎 3
(2,54 𝑐𝑚)3 = 150 𝑝𝑢𝑙𝑔𝑎𝑑𝑎𝑠3
7.- V = 80 galones(americanos) H₂S O₄ ; d = 1,o4
𝑜𝑧
𝑝𝑢𝑙𝑔𝑎𝑑𝑎 3 ; costo 18 Bs/kg
m = 80 galones x
3,785 𝑙
1 𝑔𝑎𝑙ó𝑛
1000𝑐𝑚3
1 𝑙
= 302800𝑐𝑚3
20. Solución práctica 1
d = 1,04
𝑜𝑧
𝑝𝑙𝑔3 =
28,35 𝑔𝑟
1 𝑜𝑧
x
1𝑘𝑔
1000𝑔𝑟
x
(1 𝑝𝑙𝑔 )3
(2,54 𝑐𝑚)3 = 1,80 x103 𝑘𝑔𝑟
𝑐𝑚3
m = 1,80 x 103 𝑘𝑔𝑟
𝑐𝑚3 x 302800 𝑐𝑚3
= 545 ,040 Kgr, entonces : 545, 040 kgr x
18 𝐵𝑠
1 𝐾𝑔𝑟
= 9810 Bs
8.- 20 º F – 32 º F = - 12 º F entonces : -12 º F x
5 °𝐶
9 °𝐹
= - 6,6 º C por tanto ; 20 º F es mas baja que -8 º C
9.- 86 º F - 32 º F = 54 º F entonces tenemos: 54 º F x
5°𝐶
9°𝐹
= 30 °𝐶 la diferencia : 30°𝐶 – 25 °𝐶= 5 °𝐶
10.- - 297,3 °F – 32 °F = -329,4°F
5°𝐶
9°𝐹
= -183°𝐶 + 273 ° = 90 °K
- 361 °F - 32 °F = - 393 °F
5°𝐶
9°𝐹
= - 218 °𝐶 + 273 = 55 °K
11.- 909,4 ° R x
5° 𝐾
9° 𝑅
= 505,2 ° K – 273 ° = 232,2 °C 12 .- - 21.3 °C x
9°𝐹
5°𝐶
= 38,34 °F
por debajo de 32 °F = - 6,3 °F
1246, 9 ° R x
5° 𝐾
9° 𝑅
= 692, 72 ° K - 273° = 419,7 °C
1069,5 ° R x
5° 𝐾
9° 𝑅
= 594,16 ° K – 273 ° = 321, 16 °C
21. 2.Comportamiento de los gases – Ley de Boyle
1.- Cierta cantidad de gas ocupa 76,8 𝑐𝑚3
a la presión de 772 mm de mercurio. ¿ Cuál será su volumen a la
presión de 760 mm de mercurio ( presión normal) ?
P₁ V₁ = P₂ V₂ por tanto: V₂ = V₁
𝑃₁
𝑃₂
Volumen nuevo = Volumen primitivo x Factor de presión
V₂ = V₁ (𝑃₁)/(𝑃₂) = 76,8𝑐𝑚3
x
772 𝑚𝑚 𝐻𝑔
760 𝑚𝑚 𝐻𝑔
= 78,6 𝑐𝑚3
2.- Una partida de aimentos ha de ser distribuida entre 772 náufragos. Se a calculado que cada persona debe
tomar 76,8 onzas de alimentos. Al llegar al cargamento se ve que sólo se han salvado 760 personas a las que,
no obstante , se distribuye toda la partida . ¿ Qué cantidad ha recibido cada persona?
Puesto que hay menos personas que las que se hbía calculado, cada uno recibira mayor cantidad de
alimentos.
Por cosiguiente la fraccion será:
76,8 onzas x
772 𝑛á𝑢𝑓𝑟𝑟𝑎𝑔𝑜𝑠
760 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑣𝑖𝑣𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠
= 78, 8 oz
22. Ejercicio 3 y 4 Ley Gay- Lussac
3.- un masa de gas ocupa 600 𝑐𝑚 3
a 25 ºC. Sí la presión se mantiene constante, ¿ Cuál será el volumen de
dicha masa de gas a – 5 ºC ?
Puesto que el volumen del gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta , es necesario
transformar la temperatura Centigrada en temperatura absoluta Kelvin, entonces:
25 ºC = 298 ºK
- 5 ºC = 268 ºK
Puesto que la temperatura absoluta ha disminuido, el volumen final será menor , ya que el gas al enfriarsse se
contrae.
Por consiguiente : Volumen final = 600 𝑐𝑚 3
x
268º𝐾
298º𝐾
= 539, 6 𝑐𝑚3
4.- Una masa de gas ocupa 600 𝑐𝑚3
a 77 ºF . Sí la presión se mantiene constante, ¿ Cuál será el volumen de
dicha masa gaseosa a 23 ºF ?
Transformemos las temperaturas Fahrenheit en grados Rankine:
77 ºF + 460º = 537 ºR y 23ºF + 460º = 483 ºR
Puesto que la temperatura absoluta Rankine ha disminuido, el volumen final será menor que el inicial
entonces tenemos:
Volumen final = 600 𝑐𝑚 3
x
483 °𝑅
537 °𝑅
= 539,6 𝑐𝑚 3
23. Ejercicios 5 y 6
5 .- Un grupo de 298 obreros produce 600 cajas en un tiempo dado . Si el número de obreros se reduce a
268 y se supone que todos los otros factores permanecen constantes , ¿ Qué cantidad de cajas produciran
en el mismo tiempo?
Puesto que el número de obreros ha disminuido , el trabajo total verificado será menor, entonces ;
Trabajo verificado = 600 cajas x
268 𝑜𝑏𝑟𝑒𝑟𝑜𝑠
298 𝑜𝑏𝑟𝑒𝑟𝑜𝑠
= 540 cajas
6.- Un tanque metalico contiene un gas a la temperatura de 20 ºC y la presión de 900 mm . La temperatura
del gas se eleva a 200 ºC . Suponiendo que no hay variación en el volumen del tanque , calcular la presión en
el interior del mismo a esta nueva temperatura.
En este como todos los problemas de gases, la primera operación es transformar las temperaturas dadas en
sus valores absolutos, en este caso en grados Kelvin:
20 ºC = 293 ºK y 200 ºC = 473 ºK
Cuando la presión es directamente proporcional a la temperatura absoluta , la presión del gas en el tanque
aumentará al hacerlo la temperatura, entonces tenemos:
Presión final = 900 mm x
473°𝐾
293 °𝐾
= 1453 mm
24. Ejercicio 7 y 8
7 .- Un tanqe se halla lleno de un gas a la presión de 4 atmósfers y 10 ºC. La válvula de seguridad se abre
cuando la presión llega a 10 atmósferas . Calcular la temperatura a la que debe calentarse el tanque para que
se abra la válvula de seguridad.
Primero transformamos las temperaturas ; 10 ºC = 283 ºK
La temperatura que abra la válvula será mayor a la temperatura inicial, entonces tendremos:
Temperatura absoluta final = 283 ºK x
10 𝑎𝑡𝑚
4 1𝑡𝑚
= 708 ºK Temperatura Centígrada final= 434,5 ºC
También podemos resolver :
𝑃₁
𝑇₁
=
𝑃₂
𝑇₂
Donde : T₂ = T₁ x
𝑃₂
𝑃₁
8 .- Cierta masa de gas ocupa 200 litros a 95 ºC y 782 mm. ¿ Cuál será el volumen ocupado por dicha masa de
gas a 65 ºC y 815 mm ?
Primero transformar temperaturas ;
95 ºC = 368 ºK y 65 ºC = 338 ºK
Condiciones originales
Condiciones finales
VOLUMEN PRESIÓN TEMPERATURA
200 litros
?
782 mm
815 mm
368 ºK
338 ºK
25. Ejercicio 9
Ahora bien, puesto que la presión ha aumentao , el nuevo volumen habrá disminuido, tenemos:
Volumen final = 200 l x
782 𝑚𝑚
815 𝑚𝑚
x
338°𝐾
368 °𝐾
= 176, 2 l
9.- El volumen observado en una cantidad de gas a 10 ºC y a la presión de 750 mm es de 240 litros. Hallar el
volumen que ocupará si la temperatura aumenta a 40 ºC y la presión disminuye a 700 mm.
10 ºC = 283 ºK y 40 ºC = 313 ºK
Como la presión ha disminuido , el factorde presión ser{a mayor;
Volumen final = 240 l x
750 𝑚𝑚
700 𝑚𝑚
x
313 °𝐾
283 °𝐾
= 284, 4 litros
V₂ = V₁
𝑃₁
𝑃₂
𝑇₂
𝑇₁
; P₂ = P₁
𝑉 ₁
𝑉₂
𝑇₂
𝑇₁
y T₂ = T₁
𝑃₂
𝑃₁
𝑉₂
𝑉₁
Condiciones originales
Condiciones finales
VOLUMEN PRESIÓN TEMPERTURA
240 litros
?
750 mm
700 mm
283 º K
313 º K
26. Ejercicios 10 y 11
10.- 1000 litros de aire medidos a la presió de 750 mm y a la temperaura de 18 ºC se llevan a un taque de 725 litros
de capacidad. La temperatura final es 27ºC. ¿ Cuál es la presión del aire en el tanque?
Primero transformamos temperaturas; 18 ºC = 291 ºK y 27 ºC = 300 ºK
P₂ = P₁
𝑉₁
𝑉₂
𝑇₂
𝑇₁
= 750 mm
1000 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠
725 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠
x
300°𝐾
291 °𝐾
= 1067 mm
11.- Una masa de gas que ocupa un volumen de 600 littros a 25 ºC y 775 mm se comprime dentro de un tanque de
100 litros de capacidad a la presión de 100 atmosferas. Calcular la temperatura final del gas.
Transformamos temperatura; 25 ºC = 298 ºK y la presión ; 6 atm x
760 𝑚𝑚
1 𝑎𝑡𝑚
= 4560 mm
Condiciones originales
Condiciones finales
VOLUMEN PRESIÓN TEMPERTURA
1000 litros
725 litros
750 mm
?
291 ºK
300 ºK
27. Ejercicios 12
Temperatura final = 298 °K x
4560 𝑚𝑚
775 𝑚𝑚
x
100 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠
600 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠
= 292 ºK ó 19 ºC
12.- Se recoge gas hidrógeno sobre agua a 25 ºC. El volumen del gas recogido es de 55 𝑐𝑚3
y la presión
barométrica es de 758 mm. Si el gas estuviera seco y medido en las condiciones normales, ¿ Cuál sserá su
volumen?
Volumen final = 55 𝑐𝑚3
x
734,2 𝑚𝑚
760 𝑚𝑚
x
273°𝐾
298 °𝐾
= 48, 7 𝑐𝑚3
Condiciones originales
Condiciones finales
VOLUMEN PRESIÓN TEMPERTURA
600 litros
100 litros
775 mm
4560mm
298 ºK
?
Condiciones originales
Condiciones finales
VOLUMEN PRESIÓN TEMPERTURA
55 𝑐𝑚3
?
734,2 mm
760 mm
298 ºK
273 ºK
28. Ejercicios 13 y 14
13.- Una muestra de oxígeno húmedo, que ocupa 486 𝑐𝑚3
a 20 ºC y presión de 790 mm, está saturada de vapor de
agua en un 80%. ¿ Cuál será el volumen ocupado por el oxígeno seco de 25 ºC y 800 mm?
Puesto que el gas está tan sólo saturadocon vapor de agua será un 80% de la presión de vapor de agua a 20 ºC,
será 0,8 x 17,5 = 14, 0 mm . Por consiguiente, debemos restar 14,0 mm de la presión total de la mezcla
tendremos: 790 mm – 14 mm = 776 mm
Volumen final = 486 𝑐𝑚3
x
776 𝑚𝑚
800 𝑚𝑚
x
298°𝐾
293°𝐾
= 479, 4 𝑐𝑚3
14 .- Un cilinro con un émbol0 móvil, contiene 40 litros de oxígeno a la presion de 2 atmósferas. La temepratura
permanece constante, pero el émbolo seeleva hasta que el volumen del gas es de 60 litros. ¿ Cuál es la presión del
gas del cilindro?
Presión final = 2 atm x
40 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠
60 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠
= 1
1
3
atm
Condiciones originales
Condiciones finales
VOLUMEN PRESIÓN TEMPERTURA
486 𝑐𝑚3
?
776 mm
800 mm
293 ºK
298 ºK
29. Ejercicios 15
15.- Un volumen de aire saturado en un 60% con vapor de agua , mide 50 litros a 20 ºC y 790 mm de presión. Se
hace burbujas a través de ácido sulfúrico ( H₂ SO₄) y se recoge sobre mercurio ( NH₄) como aire seco a 25 °C y
765 mm. ¿ Cuál será el nuevo volumen del aire? La presión de vapor de agua a 20°C es de 17,5mm
Presión parcial de vapor = 17,5 mm x o,60 = 10,5 mm entonces; 790 mm – 10,5mm = 779,5 mm
Volumen final = 50 litros x
779,5 𝑚𝑚
765 𝑚𝑚
x
298 °𝐾
293 °𝐾
= 51,8 litros
16.- Un tanque de gas de alumbrado, cerrado con agua a 40 °C y presión de 1 atmosfera contiene 200 𝑚3
de
gas . La temperatura disminuye a 20°C y la presión aumenta a 800 mm. ¿ Cuál será el volumen de gas
húmedo en estas condiciones? La presión de vapor del agua a 40°C y a 20°C es respectivamente; 55,3 mm y
17,5 mm
Condiciones originales
Condiciones finales
VOLUMEN PRESIÓN TEMPERTURA
50 litros
?
779,5 mm
765 mm
293 ºK
298 ºK
30. Ejercicio 16
La presion parcial del gas a 40 ºC es : 760 mm – 55 ,3mm = 704,7 mm
La presión parcial del gas a 20 ºC es : 800 mm – 17,5 mm =782,5 mm
Volumen final = 200 𝑚3
x
704,7 𝑚𝑚
782,5𝑚𝑚
x
293 °𝐾
313 ° 𝐾
= 168,6 𝑚3
Condiciones originales
Condiciones finales
VOLUMEN PRESIÓN TEMPERTURA
200 𝑚3
?
704 mm
782,5 mm
313 ºK
293 ºK
31. Ejercicio 16
La presion parcial del gas a 40 ºC es : 760 mm – 55 ,3mm = 704,7 mm
La presión parcial del gas a 20 ºC es : 800 mm – 17,5 mm =782,5 mm
Volumen final = 200 𝑚3
x
704,7 𝑚𝑚
782,5𝑚𝑚
x
293 °𝐾
313 ° 𝐾
= 168,6 𝑚3
Condiciones originales
Condiciones finales
VOLUMEN PRESIÓN TEMPERTURA
200 𝑚3
?
704 mm
782,5 mm
313 ºK
293 ºK
32. Practica 2 comportamiento de los gases
1.- La presión que ejerce sobre 25 litros de un gas aumenta desde 15 atm a 85 atm. Calcular el nuevo volumen si
la temperatura permanece constante.
2.- La composición en volumen del aire es : 21,0% de Oxígeno, 78,06% de Nitrógeno y 0,94 de Argón. Calcular la
presión parcial de cada gas en el aire a una presión total de 760 mm.
3.- Una masa de oxígeno ocupa 40,o 𝑝𝑖𝑒3
a 758 torr . Calcúlese su volumen a 635 torr, manteniendo la
temperatura constante .
4.- El aire de un neumático de automóvil se halla a una presión de 30 libras/ pulgada cuadrada , siendo la
temperatura de 20°C . Suponiendo que no existe variación en el volumen del neumático. ¿ Cuál será la presión si
la temperatura aumenta a 104 °F ? Calcular dicho valor en las mismas unidades inglesas y en kilogramo por
centímetro cuadrado.
5.- Diez litros de hidrogeno 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 ocupa 2 litros a la misma temperatura. Encuéntrese la
presión en el cilindro.
6.- Se recogen 285𝑐𝑚3
de nitrógeno sobre mercurio a - 10°C y presión de 778 mm. Calcular el volumen que
obtendremos al recogerlo sobre agua a 4o°C y presión de 700mm. La presión de vapor de agua a
40 °C es 55,3 mm.
7.- Una masa dada de cloro ocupa 30,0 𝑐𝑚3
a 20ºC. Calcúlese su volumen a 45 ºC , manteniendo contante la
presión.
33. 8.- Una muestra de 500 litros de aire seco a 25°C y 750 mm de presión se hace burbujear
lentamente a través de agua a 25°C y se recoge en un gasómetro cerrado de agua . La presión del
gas recogido es de 750 mm. ¿ Cuál es el volumen del gas húmedo? La presión del vapor de agua a
25°C es de 23,8 mm.
9.- En un edificio con acondicionamiento de aire se absorben desde el exterior 1000 litros de aire a la
temperatura de 11 °C , presión de 780mm y humedad relativa del 20 %. Dicho aire pasa a través de
los aparatos adecuados , donde la temperatura aumenta a 20 °C y la humedad relativa a un 40%. ¿
Cuál será el volumen ocupado por dicha masa de aire, si la presión en el edificio es de 765 mm? Las
presiones del vapor de agua a 11 °C y 20 °C son respectivamente , 9,8 mm y 17,5 mm.
10.- 10 litros de aire saturado de humedad, a 50°C y presión de 1 atm, se comprime a temperatura
constante a 5 atm . Calcular el volumen final que se obtiene.
11.- Se tienen 1000𝑝𝑖𝑒 3
de helio a 15°C y 763 torr. Calcúlese el volumen a – 6°C y 420 torr.
12.- 4,60 litros de aire a 40 °C y presión de 716,2 mm saturado a un 70 % de vapor de agua , se
comprime a 786 mm a la temperatura de 30 °C . Calcular el volumen final obtenido. Las presiones
del vapor de agua a 40°C y 30 °C son respectivamente 55, 3mm y 31,8mm.
34. Practica 2
13.- Aire saturado en un 60% alcohol etílico. A 40 º C y 760mm, se comprimen dentro den
tanque 100 l de capacidad de 10 atm y 30º C . Calcular el volumen del aire en las condiciones
iniciales. Las presiones de vapor de alcohol etílico a 30º C y 40º C son, respectivamente, 78,8
y 135,3 mm . Suponer nulo el volumen del alcohol etílico concentrado.
35. Solución práctica 2
1.- Datos: P₁ V₁ = V₂ P₂
V₂ = V₁
𝑃₁
𝑃₂
= 25 l
15 𝑎𝑡𝑚
85 𝑎𝑡𝑚
= 4,41 litros
2.- Datos : N₂ = 760 mm x
21 %
100 %
= 159,6 mm
O₂ = 760mm x
78,06 %
100 %
=593,2 mm
Ag = 760 mm x
0,94 %
100 %
= 7,14 mm
V₁ 25 litros
P₁ 15 atm
P₂ 85 atm
21% N₂
78,06 % O₂
O,94% Ag
37. Solución práctica 2
5.- Datos: P₁ V₁ = V₂ P₂
P₂ = P₁
𝑣₁
𝑉₂
= 1atm
10 𝑙
2 𝑙
= 5 atm
6.- Datos
Presión de vapor de agua a 40ºC
700 mm – 55,3 mm = 644,7 mm
𝑃₁ 𝑉₁
𝑇₁
=
𝑉₂ 𝑃₂
𝑇₂
V₂ = 285 𝑐𝑚 3
x
778 𝑚𝑚
644,7 𝑚𝑚
x
313º𝐾
264 °𝐾
= 409, 2𝑐𝑚3
V₁ 10 l H₂
P₁ 1 atm
V₂ 2 l
P₂ ?
V₁ 283 𝑐𝑚3
T₁ -10 ºC
P₁ 778 mm
V₂ ?
T₂ 40 ºC
P₂ 700 mm
38. Solución práctica 2
7.- Datos: P₁ V₁ = V₂ P₂
V₂ = V₁
𝑃₁
𝑃₂
= 38 𝑐𝑚3 318º𝐾
293º𝐾
= 41,2 𝑐𝑚3
8.- Datos :
𝑃₁ 𝑉₁
𝑇₁
=
𝑉₂ 𝑃₂
𝑇₂
P₂ = 50 l x
750 𝑚𝑚
726,2 𝑚𝑚
= 516, 38 l
Temperatura es constante de 25ºC entonces tenemos:
750 mm – 23,8 mm = 726,2 mm
V₁ 38,0 𝑐𝑚3
T₁ 20ºC
T₂ 45ºC
V₁ 500 l
T₁ 25 °C
P₂ 750mm
P₂ mm50
39. Solución práctica 2
9.- Datos: P₁ = 9,8 x 0,20 = 1,96 mm = 780mm – 1,96 mm = 778,04 mm
P₂ = 17,5 x 0,50 = 7 mm = 765 mm – 7 mm = 758 mm
V₂ = 1000 l x
778 𝑚𝑚
758 𝑚𝑚
x
293 °𝐾
284 °𝐾
= 1058,9 l
V₁ 1000 l
T₁ 11 °C
P₁ 780 mm
T₂ 20°C
P₂ 765 mm
V₂ ?
40. Solución práctica 2
10.- Datos: P₁ V₁ = V₂ P₂
V₂ = V₁
𝑃₁
𝑃₂
= 10 l
1 𝑎𝑡𝑚𝑙
5 𝑎𝑡𝑚
= 2 l
11.- Datos
Presión de vapor de agua a 40ºC
700 mm – 55,3 mm = 644,7 mm
𝑃₁ 𝑉₁
𝑇₁
=
𝑉₂ 𝑃₂
𝑇₂
V₂ = 1000 𝑝𝑖𝑒 3
x
763 𝑡𝑜𝑟𝑟
420 𝑡𝑜𝑟𝑟
x
267º𝐾
288°𝐾
= 1684,28𝑝𝑖𝑒3
V₁ 10 l
T₁ 50 ºC
P₁ 1 atm
P₂ 5 atm
V₁ 1000 𝑝𝑖𝑒3
T₁ 15 ºC
P₁ 763 torr
V₂ ?
T₂ - 6 ºC
P₂ 420 torr
41. 12.- Datos : P₁ = 55,3mm x 0,70mm = 38,71 mm 716 mm – 38,71 mm = 677,49
P₂ = 786 mm – 31,8 mm = 754,2 mm
V₂ = 4,60 l x
677,49 𝑚𝑚
754,2 𝑚𝑚
x
303°𝐾
313 °𝑘
=4,0 l
13.- Datos:
P₁ = 135,3 mm x 0,60 = 81,18 mm 760mm – 81,18 mm= 678.82 mm
P₂ = 7600 mm – 78,8 mm = 7521,2 mm
V₁ = 100 l x
7521,2 𝑚𝑚
678,82 𝑚𝑚
x
313°𝐾
303°𝐾
= 1144,5 l
V₁ 4,60 l
T₁ 40 ºC
P₁ 716,2 mm
V₂ ?
T₂ 30 ºC
P₂ 786 mm
V₁ ?
T₁ 40 ºC
P₁ 760 mm
V₂ 100 l
T₂ 30 ºC
P₂ 10 atm
42. Ejercicios de gases
1. Una masa de gas de 50ºC y 785 torr ocupa 350 mlt ¿ que volumen ocupara el gas a T.P.E.
2. Si una masa de gas ocupa 1 l a T.P.E. ¿ que volumen ocupara a 300ºC y 25 atm ?
3. Si un gas ocupa 15,7 𝑝𝑖𝑒3
a 60ºF y 14,7
𝑙𝑏𝑓
𝑝𝑢𝑙𝑔2 ¿ que volumen ocupara a 100ºF y 25
𝑙𝑏𝑓
𝑝𝑢𝑙𝑔2?
4. Se recogen exactamente 500 𝑐𝑚3
de nitrógeno sobre agua a 25 ºC y 755 torr. El gas está
saturado con vapor de agua. Calcular el volumen del nitrógeno en condiciones secas a
T.P.E. La presión de vapor de agua a 25ºC .¿ que volumen ocupara ¿que volumen ocupara
es 23,8 torr.
5. Un gas seco ocupa 127 𝑐𝑚 3
a T.P.E. Si se recogiese la misma masa de gas sobre agua a
23ºC y una presión total del gas de 745 torr, ¿ que volumen ocuparía? La presión de
vapor de agua a 23ºC es 21 torr.
6. Una masa de gas ocupa 0,825 l a – 30 ºC y 556 Pa .¿ Cuál es la presión si el volumen se
modifica hasta 1 l y la temperatura hasta 20 ºC?
7. Calcúlese la temperatura en Celsius final que se requiere para transformar 10 l de helio a
100ºK y 0,1 atm a 20 l a 0,2 atm.
8. Un mol de un gas ocupa 22,4 l a T.P.E . a) ¿ Qué presión se requerirá para comprimir un
mol de oxigeno dentro de un recipiente de 5 l mantenido a 100ºC ? b) ¿ Cuál será la
temperatura Celsius máxima permitida si la cantidad de oxigeno se mantuviese en 5 l a
una presión no superior de 3 atm? c) ¿ Qué capacidad se requerirá para mantener esta
misma cantidad si las condiciones se fijasen a 100ºC y 3 atm ?
43. Ejercicios de gases
9. Si la densidad de cierto gas a 30 ºC y 768 torr es de 1000253
𝐾𝑔
𝑚3 , encuéntrese su densidad
a T.P.E.
10. Se recoge un volumen 95 𝑐𝑚3
de oxido nitroso a 27 ºC sobre mercurio en un tubo
graduado; el nivel del mercurio dentro del tubo esta a 60mm arriba del nivel externo del
mercurio, cuando el barómetro marca 750 torr. Calcular el volumen de la misma masa de
gas a T.P.E.
11. La presión de vapor de agua a25 es 23,8 torr. Expresarla en : a) atmósferas b) kilopascals.
12. Se ha encontrado que el alcanfor sufre una modificación cristalina a una temperatura de
148 ºC y una presión de 3,09 x 109 𝑁
𝑚2 . ¿ Cuál es la presión de transición n atmósferas?
13. Un abrasivo, el borazón, se prepara calentando nitruro de boro ordinario a 3000ºF a un
millón de libras por pulgada cuadrada. Exprésese las condiciones experimentales en ºC y
atm.
50. 3. Peso moleculares de los gases
Peso molecular y densidad relativa de los gases
1.- La densidad relativa del nitrógeno respecto al hidrogeno es 13,90. ¿ Cuál es el peso
molecular del nitrógeno?
Hemos indicado que:
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑔𝑎𝑠 𝐴
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙 𝑣𝑜𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑔𝑎𝑠 𝐵
= 𝐷 𝐴(𝐵) =
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑑𝑒𝑙 𝑔𝑎𝑠 𝐴
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑑𝑒𝑙 𝑔𝑎𝑠 𝐵
Representándose por 𝐷𝐴(𝐵) la densidad relativa del gas A respecto al gas B, de esta
ecuación se deduce:
Peso molecular del gas A = Peso molecular del gas b x 𝐷 𝐴 𝐵
Por consiguiente, en este caso tenemos:
Peso mol nitrógeno = Peso mol de hidrogeno x 𝐷𝑁𝑖𝑡𝑟ó𝑔𝑒𝑛𝑜 (ℎ𝑖𝑑𝑟ó𝑔𝑒𝑛𝑜)
= 2, 016 x 13,90
= 28,02
Si la densidad relativa del gas se determina o se conoce con relación al aire, es necesario
entonces conocer la del aire con relación al hidrogeno o al oxígeno
51. 3. Peso moleculares de los gases
2.- Un volumen de cloro tiene una masa 2,216 veces mayor que un volumen igual de oxígeno,
medido en igualdad de condiciones. Calcular el peso molecular del cloro.
Lo mismo como el ejemplo anterior se tiene:
Peso molecular del cloro = Peso molecular del oxigeno 𝐷𝐶𝑙𝑜𝑟𝑜( 0𝑥í𝑔𝑒𝑛𝑜)
= 32 x 2,216
= 70,91
Si la densidad relativa del gas se determina o se conoce con relación al aire, es necesario
entonces conocer la del aire con relación al hidrogeno o al oxígeno.
3.- El dióxido de carbono ( Anhidrido carbónico ) es 1,520 veces mas pesado que el aire. La
densidad del aire respecto al hidrogeno es 14, 367. ¿ Cuál es el peso molecular del dióxido de
carbono (C 𝑂2) ?
A partir de la expresión:
Peso molecular gas A = Pes molecular gas B x 𝐷𝐴(𝐵)
Y de la relación evidente ,
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑣𝑜𝑙. 𝑔𝑎𝑠 𝐴
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙 𝑣𝑜𝑙. 𝑔𝑎𝑠 𝐵
=
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑣𝑜𝑙.𝑔𝑎𝑠𝐴
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙 𝑣𝑜𝑙.𝑎𝑖𝑟𝑒
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑣𝑜𝑙.𝑎𝑖𝑟𝑒
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙 𝑣𝑜𝑙.𝑔𝑎𝑠 𝐵
52. o sea, 𝐷𝐴(𝐵) = 𝐷𝐴( 𝑎𝑖𝑟𝑒) 𝐷𝐴𝑖𝑟𝑒(𝐵) se deduce;
Peso molecular gas A= Peso molecular gas B x 𝐷𝐴𝑖𝑟𝑒 (𝐵) x 𝐷𝐴(𝐴𝑖𝑟𝑒)
Aplicando al ejemplo tenemos:
= Peso mol. Hidrogeno x 𝐷𝐴𝑖𝑟𝑒(ℎ𝑖𝑑𝑟𝑜𝑔𝑒𝑛𝑜) x 𝐷𝐶𝑂2 (𝑎𝑖𝑟𝑒)
= 2,016 x 14,367 x 𝐷𝐶𝑂2 (𝑎𝑖𝑟𝑒)
= 28,02 x 1,520 = 44,o2
Puede observarse que el valor 28,96 corresponde al peos molecular del aire y se conoce, por lo tanto,
como peso molecular aparente del aire.
4.- La densidad relativa del amoniaco respecto ala airea es 0,588 y la del aire respecto al oxigeno es
0,9051. Calcular el peso molecular del amoniaco (N𝐻3).
Peso molecular del amoniaco
= Peso molecular del oxigeno x 𝐷𝐴𝑖𝑟𝑒(𝑜𝑥𝑖𝑔𝑒𝑛𝑜) x 𝐷𝑁𝐻3(𝑎𝑖𝑟𝑒)
= 32 x 0,9051 x 𝐷𝑁𝐻3 (𝑎𝑖𝑟𝑒)
= 28,96 x 0,588 = 17,03
En ambos ejemplos vemos que el peso molecular del gas 28,96, peso molecular aparente o medio del
aire, multiplicado por la densidad del gas respecto al aire.
53. o sea, 𝐷𝐴(𝐵) = 𝐷𝐴( 𝑎𝑖𝑟𝑒) 𝐷𝐴𝑖𝑟𝑒(𝐵) se deduce;
Peso molecular gas A= Peso molecular gas B x 𝐷𝐴𝑖𝑟𝑒 (𝐵) x 𝐷𝐴(𝐴𝑖𝑟𝑒)
Aplicando al ejemplo tenemos:
= Peso mol. Hidrogeno x 𝐷𝐴𝑖𝑟𝑒(ℎ𝑖𝑑𝑟𝑜𝑔𝑒𝑛𝑜) x 𝐷𝐶𝑂2 (𝑎𝑖𝑟𝑒)
= 2,016 x 14,367 x 𝐷𝐶𝑂2 (𝑎𝑖𝑟𝑒)
= 28,02 x 1,520 = 44,o2
Puede observarse que el valor 28,96 corresponde al peos molecular del aire y se conoce, por lo tanto, como
peso molecular aparente del aire.
4.- La densidad relativa del amoniaco respecto ala airea es 0,588 y la del aire respecto al oxigeno es 0,9051.
Calcular el peso molecular del amoniaco (N𝐻3).
Peso molecular del amoniaco
= Peso molecular del oxigeno x 𝐷𝐴𝑖𝑟𝑒(𝑜𝑥𝑖𝑔𝑒𝑛𝑜) x 𝐷𝑁𝐻3(𝑎𝑖𝑟𝑒)
= 32 x 0,9051 x 𝐷𝑁𝐻3 (𝑎𝑖𝑟𝑒)
= 28,96 x 0,588 = 17,03
En ambos ejemplos vemos que el peso molecular del gas 28,96, peso molecular aparente o medio del aire,
multiplicado por la densidad del gas respecto al aire.
54. o sea, 𝐷𝐴(𝐵) = 𝐷𝐴( 𝑎𝑖𝑟𝑒) 𝐷𝐴𝑖𝑟𝑒(𝐵) se deduce;
Peso molecular gas A= Peso molecular gas B x 𝐷𝐴𝑖𝑟𝑒 (𝐵) x 𝐷𝐴(𝐴𝑖𝑟𝑒)
Aplicando al ejemplo tenemos:
= Peso mol. Hidrogeno x 𝐷𝐴𝑖𝑟𝑒(ℎ𝑖𝑑𝑟𝑜𝑔𝑒𝑛𝑜) x 𝐷𝐶𝑂2 (𝑎𝑖𝑟𝑒)
= 2,016 x 14,367 x 𝐷𝐶𝑂2 (𝑎𝑖𝑟𝑒)
= 28,02 x 1,520 = 44,o2
Puede observarse que el valor 28,96 corresponde al peos molecular del aire y se conoce, por lo tanto, como
peso molecular aparente del aire.
4.- La densidad relativa del amoniaco respecto ala airea es 0,588 y la del aire respecto al oxigeno es 0,9051.
Calcular el peso molecular del amoniaco (N𝐻3).
Peso molecular del amoniaco
= Peso molecular del oxigeno x 𝐷𝐴𝑖𝑟𝑒(𝑜𝑥𝑖𝑔𝑒𝑛𝑜) x 𝐷𝑁𝐻3(𝑎𝑖𝑟𝑒)
= 32 x 0,9051 x 𝐷𝑁𝐻3 (𝑎𝑖𝑟𝑒)
= 28,96 x 0,588 = 17,03
En ambos ejemplos vemos que el peso molecular del gas 28,96, peso molecular aparente o medio del aire,
multiplicado por la densidad del gas respecto al aire.
55. Peso molecular y densidad absoluta de los gases
5.- ¿Cual es el peso molecular de una sustancia gaseosa si 455 𝑐𝑚3
de la misma en condiciones
normales pesan 2,48 gr?
En primer lugar hay que determinar la densidad del gas, la cual es :
d =
𝑚
𝑉
d =
2,48 𝑔𝑟
0,455 𝑙
= 5,45
𝑔𝑟
𝑙
Puesto que un mol del gas ocupa 22,4 litros en condiciones normales, o sea, 22,4 litros por mol, el peso
molecular gramo será igual a la densidad multiplicada por el núme ro de litros por mol, esto es:
Peso molecular gramo = 5,45
𝑔𝑟
𝑙
x 22,4
𝑙
𝑚𝑜𝑙
= 122
𝑔𝑟
𝑚𝑜𝑙
Por consiguiente el Peso Molecular del gas es 122
6.- A 75 °C y presión de 640 mm, 0,980 gr de una sustancia ocupan en estado gaseoso 530,8
𝑐𝑚3
. ¿Cuál es el peso molecular de dicha sustancia ?
En primer lugar calculamos el volumen en condiciones normales los 0,908 gr de la sustancia,
suponiendo que existiese en forma gaseosa . Aplicado las leyes de los gases tenemos:
Volumen en C.N.: 𝑉0 =530,8 x
640 𝑚𝑚
760𝑚𝑚
x
273 °𝐾
348°𝐾
= 350,7 𝑐𝑚3
56. El segundo paso es hallar la densidad de la sustancia gaseosa en condiciones normales :
d =
0,908 𝑔𝑟
0,3507 𝑙
= 2,59
𝑔𝑟
𝑙
Finalmente se calcula el peso molecular del gas :
Peso Molecular gramo = 2,59
𝑔𝑟
𝑙
x 22,4
𝑙
𝑚𝑜𝑙
= 58,0
𝑔𝑟
𝑚𝑜𝑙
PESOS ATOMICOS . PESOS EQUIVALENTES . VALENCIA
1.- Un elemento forma dos compuestos gaseosos que contienen 63,7% y 46,7% de dicho elemento.
En condiciones normales , i gr de cada uno de estos compuestos ocupa 509 y 746
𝑐𝑚3
, respectivamente . Calcular el peso atómico aproximado de dicho elemento.
Hallaremos los peos moleculares de ambos compuestos , puesto que en cada caso el volumen
gaseoso corresponde a 1 gr de sustancia en C.N. calculamos las densidades y multiplicamos 22,4 l,
así nos dará el Peso molecular
𝑑1=
1 𝑔𝑟
𝑜,509 𝑙
= 1,965
𝑔𝑟
𝑙
𝑀1 = 1,965
𝑔𝑟
𝑙
x 22,4
𝑙
𝑚𝑜𝑙
= 44,0
𝑔𝑟
𝑚𝑜𝑙
𝑑2=
1 𝑔𝑟
0,746𝑙
= 1,341
𝑔𝑟
𝑙
𝑀2 = 1,341
𝑔𝑟
𝑙
x 22,4
𝑙
𝑚𝑜𝑙
= 30,0
𝑔𝑟
𝑚𝑜𝑙
57. Procediendo:
Pesto que estos dos valores son uno múltiplo del otro, el peso atómico del elemento es, 14,o.
2.- Cuatro compuestos de Cloro contienen 52,52% ,77,44%. 89,10% y 92,20% de cloro. Un
recipiente de 147 𝑐𝑚3
de capacidad se llena con vapor de cada compuesto a 100°C y
presión de 742 mm. El peso de vapor contenido es, respectivamente, 0,634 gr, 0,645 gr,
0,560 gr y 0,722 gr. Calcular el peso atómico aproximado del cloro.
Calcularemos en primer lugar el peso molecular de cada compuesto:
PV =
𝒂
𝑴
RT entonces despejamos : M = a
𝑹𝑻
𝑷𝑽
𝑴𝟏 = o,634 gr
𝟎,𝟎𝟖𝟐
𝒂𝒕𝒎 𝒍
°𝑲 𝒎𝒐𝒍
𝒙 𝟑𝟕𝟑 °𝑲
𝟕𝟒𝟐𝒎𝒎
𝟕𝟔𝟎
𝒎𝒎
𝒂𝒕𝒎
𝒙 𝟎,𝟏𝟒𝟕
= 135,1
𝒈𝒓
𝒎𝒐𝒍
PESO MOLECULAR % ELEMENTO CANTIDAD DE ELEMETO EN EL PM
44,O 63,7 44,0 X O,637 = 28,O
30,O 46,7 30,0 X 0,467 = 14,O
58. 𝑀2 = o,645 gr
0,082
𝑎𝑡𝑚 𝑙
°𝐾 𝑚𝑜𝑙
373°𝐾
742𝑚𝑚
760
𝑚𝑚
𝑎𝑡𝑚
𝑥 0,147 𝑙
= 137,5
𝑔𝑟
𝑚𝑜𝑙
𝑀3 = 0,560
0,082 𝑥 373
742
760
𝑥 0,147
= 119,4
𝑔𝑟
𝑚𝑜𝑙
𝑀4 = O,722
0,082
742
760
𝑥 𝑜,147
= 153,9
𝑔𝑟
𝑚𝑜𝑙
Tabulando los resultados:
LAS CANTIDADES DE CLORO ENCONTRADAS SON MULTIPLOS APROXIMADOS DE 35, POR
CONSIGUIENTE ESTE ES SU PESO ATOMICO DEL CLORO.
PESO MOLECULAR % CLORO CANTIDAD DE CLORO EN EL PM DE
CADA COMPUESTO
135,1 52,52 135,1 x 0,5252 = 70,98
137,5 77,44 137,5 x 0,7744 = 106,4
119,4 89,10 119,4 x 0,8910 = 106,2
153,9 92,20 153,9 x 0,9220 = 141,9
59. FORMULAS MOLECULARES Y COMPOSICION CENTECIMAL
1.- Un compuesto contiene 74,87 % de Carbono y 25,13 de Hidrogeno . La sustancia de un cuerpo gaseoso
cuyo peso molecular aproximado es 16. Hallar la formula del compuesto.
Se divide estos tanto por ciento en gramos por los pesos atómicos - gramos de los respectivos elementos ,
con lo que ese obtiene el numero de átomos - gramo de carbono e hidrogeno existentes en 100 gr de
sustancia entonces tenemos:
74,87 𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐶
12,𝑜1 𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐶 / 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑡𝑜𝑚 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜 𝐶
= 6,234 átomos gramo C
25,13 𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐻
1,008 𝑔𝑟 𝐻 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑡𝑜𝑚 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜 𝐻
= 24,93 átomos gramo H
En 100 gr del compuesto hay 6,234 átomos – gramo de C y 24,93 átomos – gramo de H, entonces esta es la
relación de estos elementos:
6,234 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐶
6,234
= 1 átomo de C
24,93 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐻
6,234
= 4 átomos de H
En esta molécula de este compuesto habrá 4 átomos de Hidrogeno por cada atomo de carbono y su formula
podrá ser : 𝐶𝐻4, 𝐶2𝐻8 , 𝐶3 𝐻12, 𝐶4𝐻16, etc.
60. 2.- Un oxido de Hierro contiene 69,94% de hierro y 30,06 % de oxigeno . Hallar la formula de
este compuesto.
El numero de átomos gramo de hierro y oxigeno que entran en la formación de 100 gr del
oxido es:
69,94 𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐹𝑒
55,85
𝑔𝑟 𝐹𝑒
𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑡𝑜𝑚 𝑔𝑟 𝐹𝑒
= 1,252 átomos gr Fe
30,06 𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝑂
16
𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝑂
𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑡𝑜𝑚 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜 𝑂
= 1,879 átomos gr de O
El hierro y el oxigeno entran en este oxido en relación atomiza de 1,250 a 1,879 . Dividiendo
estos dos valores por el menor, esta relación viene expresada por :
1,252
1,252
= 1 átomo de Fe
1,879
1,252
= 1,5 átomos de O
La relación encontrada de 1 átomo de Fe a 1,5 átomos de O puede expresarse con números
enteros por la relación 2 a 3 o sea 𝐹𝑒2 𝑂3
61. 3.- La formula del agua es 𝐻2O. halar la composición centesimal del agua.
Como en una molécula de agua hay dos tomos de hidrogeno y 1 de oxigeno en 1 mol de agua
cuyo peso es 18,o16 gr , existirán 2 x 1,008 = 2,o16 gr de H y 16.ooo gr de O . Por consiguiente l
proporción de estos elementos son:
2𝐻
𝐻2𝑂
=
2 𝑥 1,008 𝑔𝑟 𝐻
18,𝑜𝑎6 𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐻2𝑂
= 0,1119
𝑔𝑟 𝐻
𝑔𝑟 𝐻2𝑂
= ( 11,19 gr H/ gr 𝐻2O)
𝑂
𝐻2𝑂
=
16,000 𝑔𝑟 𝑂
18,016 𝑔𝑟𝐻2𝑂
= 0, 8881
𝑔𝑟 𝑂
𝑔𝑟 𝐻2𝑂
= ( 88,11 gr O/ gr𝐻2O)
Por consiguiente el agua esta constituida por 11,19% de H y 88,11% de O.
62. 4.- ECUACIONES QUIMICAS METODO DE IGUALACION
1.- Igualar la ecuación indicada;
Zn S + 𝑂2 → Zn O + S𝑂2
2 Zn S + 3 𝑂2 → 2Zn O +2S𝑂2
2.- el acido clorhídrico al reaccionar con el dióxido de manganeso forma cloruro manganoso .
Cloro y agua . Escribir la ecuación correspondiente a esta reaccion:
La ecuación indicada es :
4+ 2 - 1+ 1- 2+ 1- 0 1+ 2-
Mn𝑂2 + HCl → Mn𝐶𝑙2 + 𝐶𝑙2 + 𝐻2O
Mn𝑂2 + 4 HCl → Mn 𝐶𝑙2 + 𝐶𝑙2 + 2 𝐻2 O
63. 3.- Igualar la ecuación indicada :
Cu + HN𝑂3 → Cu(N𝑂3)2 + NO + 𝐻2O
3 Cu + 8 HN𝑂3 → 3 Cu (N𝑂3)2 + 2 NO + 4 𝐻2O
4.- Igualar a ecuación indicada:
𝐾2𝐶𝑟2𝑂7 + 𝐻2 S + 𝐻2S𝑂4 → 𝐾2 S𝑂4 + Cr (S𝑂4)2 + S + 𝐻2O
𝐾2𝐶𝑟2𝑂7 + 3 𝐻2S + 4 𝐻2 S𝑂4 → 𝐾2 S𝑂4 + Cr(S𝑂4)2 + 3 S + 7 𝐻2O
64. DISOLUCIONES: DENSIDAD Y CONCENTRACION DE LAS DISOLUCIONES EN LOS
PROCESOS QUIMICOS
MOLARIDAD: Moles de soluto en volumen de disolución: Moles de soluto en un litro de
disolución.
NORMALIDAD: Equivalentes gramo de soluto en volumen de disolución,; Equivalentes gramo
de soluto en un litro de disolución.
MOLALIDAD: Moles de soluto en peso de disolvente: Moles de soluto en 1000 gr de
disolvente.
FRACCION MOLAR: Moles de cada componente en 1 mol de disolución.
1.- Se disuelven 7gr de cloruro sódico en 43gr de agua . Calcular la concentración de la
disolución en tanto por ciento en peso.
Los 7gr de cloruro sódico disueltos en 43 gr de agua dan lugar a 50 gr de disolucion , por lo
que:
65. 7 𝑔𝑟 𝑁𝑎𝐶𝑙
50 𝑔𝑟 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛
= 0,14 gr NaCl / gr disolución
= 14 gr NaCl/ 100 gr disolución
Esto es, 14 % de NaCl
2.- En 35 gr de agua se disuelven 5gr acido clorhídrico. La densidad de la disolución a 20º C es 1,060
𝑔𝑟
𝑐𝑚3
, Hallar la concentración de la disolución . a) en tano por ciento en peso b) en gramos litro c) la molaridad
d)la normalidad.
a) La concentración de la disolución en gramos de acido clorhídrico por 100 gr de disolución se
obtendrá:
5 𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐻𝐶𝑙
5 𝑔𝑟 𝐻𝐶+35 𝑔𝑟 𝐻2𝑂
= 0,125 gr HCl/ gr disol. = 12,50 gr HCl/100 gr disol. Esto es, 12,50%
b) Los gramos de acido clorhídrico por litro de disolución se calculan hallando el peso de 1 litro de
disolución igual a:
1000𝑐𝑚3
x 1,060
𝑔𝑟
𝑐𝑚3 = 1060 gr y puesto que el 12,50% es HCl la cantidad de este que gabria en un litro
66. de disolución seria:
1060 gr x
12,50 𝑔𝑟 𝐻𝐶𝑙
100 𝑔𝑟 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙
= 132,5 gr HCl
c) La molaridad de la disolución es el numero de moles por litro será igual al numero de gramos por
litro dividido por el peso molecular o sea:
132,5 𝑔𝑟 𝐻𝐶𝑙/𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙
36,47 𝑔𝑟 𝐻𝐶𝑙/𝑚𝑜𝑙𝐻𝐶𝑙
= 3,633 moles HCl/litro de disolución
d) La normalidad de la disolución es el numero de equivalentes gramo por litro, puesto que un mol
de HCl es igual a un equivalente gramo , la normalidad es igual a la molaridad, esto es :
3,633
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐻𝐶𝑙
𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
x
1 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣 𝑔𝑟 𝐻𝐶𝐿
!𝑚𝑜𝑙 𝐻𝐶𝑙
= 3,633
𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜 𝐻𝐶𝑙
𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙.
3.- Un acido nítrico concentrado de densidad 1,405
𝑔𝑟
𝑐𝑚3 contiene 68,1 % en peso de
HN𝑂3. Calcular la molaridad , la normalidad y la molalidad de este acido.
La molaridad y normalidad del acido nítrico se calculan de manera análoga al ejemplo anterior.
MOLARIDAD: peso de 1 litro de disolución : 1000𝑐𝑚3
1,405
𝑔𝑟
𝑐𝑚3 = 1405 gr
Peso HN𝑂3 por litro de disol : 1405 gr disol
68,1 𝑔𝑟 𝐻𝑁𝑂3
100 𝑔𝑟 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙
= 956,5 gr HN𝑂3
67. Molaridad=
956,5 𝑔𝑟 𝐻𝑁𝑂3/𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙
63,02
𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐻𝑁𝑂3
𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐻𝑁𝑂3
= 15,18 moles HN𝑂3 /litro de disolución
Normalidad = como un mol de HN𝑂3 es igual a un equivalente gramo de HN𝑂3 , la normalidad es igual a
la molaridad.
15,18
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝐻𝑁𝑂3
𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙
x 1
𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣 𝑔𝑟 𝐻𝑁𝑂3
𝑚𝑜𝑙 𝐻𝑁𝑂3
= 15,18
𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣 𝑔𝑟 𝐻𝑁𝑂3
𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙
Molalidad : los 14,18 HNO3 por litro de disol están disueltos en 1405 gr disol – 956 gr HNO3 = 448,5 gr de
H2O por lo que el número de moles de HNO3 disueltos por 1000gr de agua es:
𝟏𝟓,𝟏𝟖 𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔 𝑯𝑵𝑶𝟑
𝟒𝟒𝟖 𝒈𝒓 𝑯𝟐𝑶
= 0,03385 moles HNO3/gr de H2O
= 33,85 moles HNO3/ 1000 gr de H2O