3 QUIMICA Schaum

PROBLEMAS RESUELTOS 83
PROBLEMAS RESUELTOS
VOLÚMENES Y MASAS MOLARES DE GASES
6.1. Determine la masa molar aproximada de un gas si 560 cm 3 de él pesan 1.55 g en condiciones normales.
Método alternativo
PV = nRT y n = g muestra
M
da como
resultado
M = g (1.55 g) 0.0821 Latm
muestraRT
mol K
=
PV
(1 atm)(0.560 L)
PV = g muestra
M
(273 K)
= 62.0 g/mol
Masa molar = peso de 1 L en condiciones normales × número de litros por mol, en condiciones normales
RT
Masa molar =
1.55 g
0.560 L
(22.4 L/mol) = 62.0 g/mol
Naturalmente, el segundo método es más rápido, pero se debe contar con los datos en condiciones normales, y la
conversión definitivamente haría más lento el proceso.
6.2. A 18°C y 765 torr, 1.29 L de un gas pesa 2.71 g. Calcule la masa molar aproximada del gas.
Este problema se parece al 6.1 y se presenta para mostrar un método diferente. Primero, se convierten los datos del
gas en moles.
PV = nRT se organiza como n = PV
RT
n =
y P = 765 atm; T = (18 + 173)K = 291 K
760
765
atm (1.29 L)
760
0.0821 Latm = 0.0544 mol
mol K
(291 K)
Con esta información, n = 0.0544 mol, y con el tamaño de la muestra, 2.71 g, se resuelve el problema.
Observe que
M =
2.71 g = 49.8 g/mol
0.0544 mol
(L atm)
(mol K) se usa como unidades de R. Una alternativa frecuente es L · atm · mol−1 · K −1 .
6.3. Determine el volumen ocupado por 4.0 g de oxígeno en condiciones normales (la masa molar del O 2 es 32).
El volumen de 4.0 g de O 2 en condiciones normales = cantidad de moles en 4.0 g de O 2 × volumen molar es -
tándar.
V =
4.0 g
32 g/mol
(22.4 L/mol) = 2.8 L
6.4. ¿Qué volumen ocuparían 15.0 g de Ar a 90°C y 735 torr?
V = g muestra RT
=
MP
(15.0 g) 0.0821 Latm
mol K
(39.9 g/mol)
(363 K)
= 11.6 L
735
760 atm