UNIDAD 11 SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASES. Ejercicios propuestos

Física y Química 1º Bachillerato Unidad 11: Sólidos, líquidos y gases

EJERCICIOS PROPUESTOSUNIDAD 11: SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASES

Leyes de los gases

1.- Una cierta cantidad de gas ocupa 200 cm3 a 1,5 atm y 20 ºC. ¿Qué volumen ocupará a 720 mmHg y 80 ºC? SOL:381,5 cm3

2.- a) ¿Qué volumen ocuparán 3,4 moles de N2O5 en condiciones normales? b) ¿Y a 2 atm y 150 ºC? SOL: a)76,2 L b) 59,0L

3.- Calcula la masa molecular de un gas, sabiendo que 10,67 g del mismo ocupan a 50 ºC y 3610 mm de Hg de presión un volumen de 2125 ml. SOL:28g/mol

4.- Un recipiente contiene 8 g de CO2, a la presión de 6 atm y 27 ºC de temperatura. Calcula la cantidad de CO2 que sale del recipiente cuando su presión se reduce a 2 atm. Sol: Por tanto, salen del recipiente 8 g – 2,67 g = 5,33 g

5.- En un recipiente de 5,0 litros hay Cl2(g) a 2 atm y 200 ºC. Lo vaciamos y lo llenamos de N2 (g) hasta alcanzar la misma presión y temperatura, a) ¿Cuántos moles de cloro y nitrógeno había encerrados en cada momento?; b) ¿Qué masa de cada gas ha habido encerrada?; c) ¿Cuál es la densidad del cloro en condiciones normales?

SOL: a) 0,258 moles de tanto de Cl2 como de N2 b) 18,3 g Cl2 y 7,22 g N2 c) 3,17 g/L Cl2

6.- ¿Cuál será la masa molecular de un gas si sabemos que 2,44 g del mismo ocupa 500 cm3 a 1,5 atm y 27 ºC? SOL:80,0g/mol

7.- ¿Cuál será la densidad del gas metano… a) en condiciones normales? b) ¿a 50ºC y 1,7 atm? SOL: a)0,71g/L b) 1,03 g/L

8.- A presión de 3 atm y 20 ºC, una cierta masa gaseosa ocupa un volumen de 30 litros. Calcula el volumen que ocuparía en condiciones normales. SOL: 83,86L

9.- ¿Qué volumen ocupan 15 g de cloruro de hidrógeno (HCl) medidos a 300 K y 1 atm de presión? SOL: 10,1L

10.- Un gas que se encuentra a 2 atm de presión y a 25 °C de temperatura ocupa un volumen de 240 cm3. ¿Qué volumen ocupará si la presión disminuye hasta 1,5 atm sin variar la temperatura? SOL: V2=320m3

11.- Calcula la presión final de 2 L de gas a 50 °C y 700 mm de Hg si al final ocupan un volumen de 0,75 L a 50 °C. SOL: P1=245 atm

12.- Determina, en grados centígrados, la temperatura de un gas que en condiciones normales ocupa un volumen de 150 L y que a 10 atm de presión solo ocupa un volumen de 20 L. SOL: 91ºC

13.- Un balón cuyo volumen es de 500 cm3 a una temperatura de 20 °C se introduce en la nevera y su volumen se reduce a 480 cm3. Suponiendo que la presión del aire contenido en el balón no cambia, calcula la temperatura en el interior de la nevera.

SOL: 8ºC

14.- Tenemos 20 cm3 de aire encerrado en un recipiente a la presión de 1 atm. Calcula el volumen que ocupará esa masa de aire si se le somete a la presión de 2,5 atm sin variar la temperatura. SOL: 8 cm3

15.- Un recipiente de 10 L a 30°C contiene 5 g de monóxido de carbono, CO; 5 g de dióxido de carbono, CO2; y 5 g de nitrógeno, N2. Calcula la presión parcial que ejerce cada gas, así como la presión total. SOL: PCO = 0,444 atm PCO2 = 0,282 atm ; PN2 = 0,443 atm P= 1,17 atm

I.E.S. Miguel Romero Esteo Curso 2010/11


Disoluciones

1.- 50,0 mL de una disolución de hidróxido de potasio, KOH, contienen 6,1 g de soluto puro. Sabiendo que la densidad de la disolución es 1,100 g/mL, calcula el porcentaje en masa. SOL: 11,1%

2.- Calcula la molalidad y la fracción molar de una disolución formada por 2,0 g de etanol, C2H6O, y 90,0 g de agua. SOL: 0,482 m Xetanol = 0,0086 Xagua = 0,992

3.- Disponemos de una disolución de glicerina (C3H8O3) en agua del 35 % en masa y densidad 1,02 g/ml. Calcula: a) Molaridad, molalidad y fracción molar de la glicerina. b) Volumen de dicha disolución necesario para preparar 250 ml de disolución de glicerina 0,2 M. SOL: a) 3,9 M; 5,85 m; 0,095; b) 12,82 ml

4.- Calcular la densidad de una disolución acuosa de sulfato de magnesio 3,6M cuya riqueza es del 20 % en masa. SOL: 2,165 g/ml

5.- Disponemos de una disolución 2 M de ácido acético (C2H4O2) cuya densidad es 1,065 g/ml. Calcula: a) Tanto por ciento en masa del ácido en la disolución y molalidad de la disolución. b) Si añadimos 1 litro de agua a 500 ml de la disolución anterior, ¿cuál es su nueva molaridad? SOL: a) 11,27 %; 2,12 m; b) 1,2 M

6.- Disolvemos 24 g de cloruro de potasio en agua hasta obtener ¾ L de disolución. Sabiendo que la densidad de la misma, a 20 ºC, es 1017,3 kg/m3, calcula: a) La concentración en % en masa; b) la Molaridad; c) las fracciones molares de soluto y disolvente. SOL: a) 3,15% b) 0,43M c) χKCl 0,0077 χH2O=0,9922

7.- ¿Qué cantidad de nitrato de magnesio puro habrá que emplear para preparar 250 ml de una disolución 0,05 M de dicha sal? SOL: a) msto= 1,85 g

8.- ¿Qué cantidad de hipoclorito de sodio al 96 % habrá que emplear para preparar 25 ml de una disolución 0,15 M de dicha sal? SOL: : a) msto= 0,29 g

9.- El etiquetado de un frasco que contiene una disolución acuosa de amoniaco nos indica que se trata de una disolución al 26,0% en masa y de 0,904 g/mL de densidad. Calcula: a) La molaridad. b) La molalidad. c)La fracción molar del soluto y del disolvente. SOL: : a) M= 13,79 M. b) m= 20,6 m c) XNH3 = 0,271 XH2O =0,729

10.- ¿Qué volumen de ácido sulfúrico concentrado de 1’8 g/cm3 de densidad y un 70 % de riqueza habrá que tomar para preparar ½ litro de disolución 0’1 M?

SOL:

* Primero calculamos el nº de moles de soluto de la disolución que quiero obtener (0,1M)

Nº de moles de H2SO4=M•V(L)= 0,1moles/L•0,5L=0,05 moles de H2SO4

* Calculamos la concentración (Molar) de la disolución que tengo:

Msto:70g Mdcion=100g Mmolec:1·2+32+4·16=98g/mol

nºmoles=masa(g)/mmolec= 70g/98g/mol=0,71mol

Calculamos el volumen de la disolución que tengo= mdcion/ddcion=100g/1,8g/ml=55,55ml=0,055L

Calculamos la Molaridad= 0,71moles/0,055L=12,78M

* Calculo el V(L) de la disolución que tengo M=12,78M y tenga 0,05moles V(L)=nº de moles/M=0,05moles/12,78M=0,0049L=0,0039L=3,9mL



11.- ¿Qué volumen de HCl del 36 % y 1,19 g/cm3 de densidad necesitarás para preparar ¼ litro de disolución 0,23 M de HCl.

SOL:

* Primero calculamos el nº de moles de soluto de la disolución que quiero obtener (0,23M)

Nº de moles de HCl=M•V(L)= 0,23moles/L•0,250L=0,0573 moles de HCl

* Calculamos la concentración (Molar) de la disolución que tengo:Msto:36g Mdcion=100g Mmolec:1+35,5=36,5g/mol

nºmoles=masa(g)/mmolec= 36g/36,5g/mol=0,98molCalculamos el volumen de la disolución= mdcion/ddcion=100g/1,19g/ml=84,03ml


* Calculo el V(L) de la disolución que tengo M=11,66M y tenga 0,0573 moles V(L)=nº de moles/M=0,0573moles/11,66M=0,0049L=4,9ml

12.- Se dispone de ácido sulfúrico al 80 % de riqueza en masa. Calcula: a) su concentración en g/L y su molaridad; b) el volumen necesario para preparar ¾ L de disolución 0,3 M. Nota: Sabemos que la densidad del ácido es de 1800 kg·m–3.

SOL:

a) * Primero calculamos el nº de moles de soluto de la disolución que quiero obtener (0,3M)

Nº de moles de H2SO4=M•V(L)= 0,3moles/L•0,75L=0,225 moles de H2SO4

* Calculamos la concentración (Molar) de la disolución que tengo:Msto:80g Mdcion=100g Mmolec:1·2+32+4·16=98g/mol

nºmoles=masa(g)/mmolec= 80g/98g/mol=0,81mol

*Calculamos el volumen de la disolución que tengo= mdcion/ddcion=100g/1800g/L=0,055L


b) * Calculo el V(L) de la disolución que tengo M=14,58M y tenga 0,225 moles V(L)=nº de moles/M=0,225 moles/14,58M=0,015L=15,3ml

13.- Disolvemos 7 g de H2S en 55 g de agua obteniéndose una disolución de densidad 1080 kg·m–3. Determina la concentración en % en masa, en g/L, molaridad y fracción molar de H2S. SOL: a) 11,29% b) 121,0g/L c)3,57M c) χH2S=0,063

14.- Disponemos de una disolución de ácido sulfúrico en agua 1,5 M cuya densidad es 1,03 g/ml. Calcula: a) normalidad y % en masa de dicha disolución. b) Volumen de dicha disolución necesario para preparar 200 ml de disolución 0,5 M.

SOL: a) 3 N; 14,27 %; b) * Primero calculamos el nº de moles de soluto de la disolución que quiero obtener (0,5M)

Nº de moles de H2SO4=M•V(L)= 0,5•0,2=0,1 moles de H2SO4

Calculo el V(L) de la disolución que tengo para que sea 1,5M y tenga 0,1 moles V(L)=nº de moles/M=0,1mol/1,5M=0,06667L=66,67 ml



15. Disponemos de una disolución de glicerina (C3H8O3) en agua del 35 % en masa y densidad 1,02 g/ml. Calcula: a) Molaridad, molalidad y fracción molar de la glicerina. b) Volumen de dicha disolución necesario para preparar 250 ml de disolución de glicerina 0,2 M. SOL: a) 3,9 M; 5,85 m; 0,095; b) 12,82 ml

b) Primero calculamos el nº de moles de soluto de la disolución que quiero obtener (0,2M)

Nº de moles de C3H8O3=M•V(L)= 0,2•0,25=0,05 moles de C3H8O3

Calculo el V(L) de la disolución que tengo (la concentración calculada en el apartado a) M=3,9M) y tenga 0,05 moles

V(L)=nº de moles/M=0,05moles/3,9M=0,01282L=12,82 ml16. Disponemos de una disolución 2 M de ácido acético (C2H4O2) cuya densidad es 1,065

g/ml. Calcula: a) Tanto por ciento en masa del ácido en la disolución y molalidad de la disolución. b) Si añadimos 1 litro de agua a 500 ml de la disolución anterior, ¿cuál es su nueva molaridad? SOL: a) 11,27 %; 2,12 m; b) 0,07 M

17. Una disolución concentrada de ácido clorhídrico de un 35,2 % en masa de ácido puro, tiene una densidad de 1,175 g/ml. Averigua el volumen de este ácido necesario para preparar 1,5 l de disolución 2 N. SOL: 264,7 ml

* Primero calculamos el nº de moles de soluto de la disolución que quiero obtener (2N=2M)

Nº de moles de HCl=M•V(L)= 2•1,5=3 moles de HCl

* Calculamos la concentración (Molar) de la disolución que tengo:Msto:35,2g Mdcion=100g Mmolec:1+35,5=36,5g/mol

nºmoles=masa(g)/mmolec= 35,2g/36,5g/mol=0,964mol

Calculamos el volumen de la disolución= mdcion/ddcion=100g/1,175g/ml=85,10ml


* Calculo el V(L) de la disolución que tengo M=11,33M y tenga 3 moles V(L)=nº de moles/M=3moles/11,33M=0,265L=264,7ml

18. Se disuelven 5 g de ácido clorhídrico en 35 g de agua. La densidad de la disolución resultante es 1,06 g/ml. Halla; a)% en masa, Molaridad y molalidad de la disolución. b) Volumen de dicha disolución necesario para preparar 250 ml de disolución de clorhídrico 0,25 M SOL: a)12,5 %; 3,63 M 3,91 m ; b) 17,22 ml

b) * Primero calculamos el nº de moles de soluto de la disolución que quiero obtener (0,25M)

Nº de moles de HCl=M•V(L)= 0,25moles/L•0,25L=0,0625 moles de HCl

* Calculo el V(L) de la disolución que tengo M=3,63M (calculada en el apartado a)) y tenga 0,0635 moles.

V(L)=nº de moles/M=0,0625moles/3,63M=0,0172L=17,22ml

19. Se dispone de 2,3 L de gas amoniaco medido a 20ºC y 1140 mm de Hg. Calcula para esa cantidad: a) gramos de amoniaco. b) Moléculas de amoniaco. c) Átomos de cada elemento. d) Gramos de cada elemento. SOL: a) 2,44; b) 8,65.1022; c) 8,65.1022 átomos de N; 2,6.1023 átomos de H; d) 2,01 g de N; 0,43 g de H


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