Páginas

miércoles, 21 de mayo de 2008

4to Año - Serie de ejercicios Nº1

MAGNITUDES ATÓMICO-MOLECULARES / GASES / SOLUCIONES

1. Si hubiese que repartir 1 mol átomos de oro entre toda la población mundial (6000 millones de personas), ¿cuántos átomos corresponderían a cada uno y cuál sería la masa de su fracción?

2. ¿Cuántas moléculas de nitrógeno tienen la misma masa que 0,10 moles de moléculas de cloro?

3. ¿Qué masa de gas cloro tiene el mismo número de átomos que 500 g de oxígeno?

4. Indique si cada una de las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas y justifique:
a. En medio mol de moléculas de oxígeno hay igual número de moléculas que en 11,2 dm3 de amoníaco gaseoso en CNPT
b. En 11,2 dm3 de gas ideal hay 3,01 x 1023 moléculas
c. Un mol de moléculas de gas ideal ocupa 22,4 dm3 cuando está en CNPT
d. Volúmenes molares de gases distintos en distintas condiciones de presión y temperatura, contienen igual número de moléculas.
e. 32 g de oxígeno contienen igual número de moléculas que 1 g de hidrógeno.
f. El número de átomos que hay en 10 g de nitrógeno es igual al número de moléculas que hay en 5 g de nitrógeno.
g. El número de moléculas que hay en 5 mol de moléculas de oxígeno es igual al número de átomos que hay en 5 moles de átomos de helio.
h. Un mol de moléculas de vapor de agua a 2 atm y 30ºC tiene 6,02 x 1023 moléculas.
i. En 2 mol de átomos de neón hay igual número de átomos que en un mol de moléculas de nitrógeno.

5. Alrededor del 65% de la masa corporal de un ser humano está constituido por agua. Para una persona de 76 kg, calcular:
a. Los moles de moléculas de agua que constituyen su cuerpo
b. La cantidad de moléculas de agua que constituyen su cuerpo
c. La cantidad de átomos de hidrógeno correspondientes a esa masa de agua

6. ¿Cuál es la atomicidad de una molécula de una sustancia simple, sabiendo que su masa molecular relativa es 48,0 y que cada átomo tiene una masa de 2,66 x 10-23 g?

7. Se desconoce la atomicidad de las moléculas de la sustancia Xn, pero se sabe que su masa molar es 256 g/mol, y que un átomo de X tiene una masa de 5,32 x 10-23 g. ¿De qué sustancia se trata? Escriba su fórmula molecular.

8. Enuncie las leyes de Boyle-Mariotte, Charles y Gay-Lussac. Escriba las expresiones matemáticas y dibuje las representaciones gráficas.

9. Plantee la ecuación del estado gaseoso y la que expresa la ley general de los gases ideales e indique qué significa cada factor de las mismas.

10. Plantee la ecuación de van der Waals e indique el significado de cada término de la ecuación.

11. Enuncie la ley de las presiones parciales de Dalton y explique el concepto de presión parcial. Exprese la presión parcial en función de la composición de la mezcla.

12. Un gas evoluciona a temperatura constante variando su volumen desde 50 cm3 hasta los 80 cm3. ¿Cuál es la presión final si la inicial es de 990 hPa? ¿Qué tipo de transformación se produce? ¿Qué ley la estudia?

13. El gas contenido en una caldera ocupa un volumen de 300 dm3 a 1 atm de presión y una temperatura de 25ºC. ¿Cuál será la presión a 100ºC? ¿Qué tipo de transformación se produce? ¿Qué ley la estudia?

14. Una burbuja se eleva desde el fondo de un lago donde se encuentra a una temperatura de 8ºC y 6,4 atm de presión, hasta la superficie del lago donde la temperatura es de 25ºC y la presión de 1,0 atm. Calcule el volumen final de la burbuja si el inicial es de 2,1 cm3.

15. ¿A qué temperatura, expresada en ºC, se encuentran 2,5 moles de gas que ocupan 70 dm3 a 1020 hPa?

16. 1400 cm3 de dióxido de azufre en CNPT pesan 4 g. Calcule la densidad absoluta expresada en g/cm3 del gas en esas condiciones.

17. El volumen observado para una masa de gas a 10ºC y 750 mm Hg de presión es de 240 dm3. Halle el volumen que ocupará si la temperatura aumenta a 40ºC y la presión disminuye a 700 mm Hg.

18. ¿Qué volumen ocupan 125 g de etano (C2H6) a 30ºC y 12 atm de presión?

19. Una masa gaseosa de 0,2 g ocupa a 20ºC y 736 mm Hg un volumen de 40,9 cm3. Calcule:
a. A qué temperatura debe llevarse para que ocupe un volumen de 100 cm3 a presión constante.
b. Cuál será su volumen a 0ºC y 1,5 atm de presión.
c. La masa molecular de la sustancia.

20. A 23ºC y 738 mm Hg la densidad del cloruro de hidrógeno es 1,460 g/cm3. ¿Cuál es la masa molecular de la sustancia?

21. Una mezcla contiene 4 g de helio y 2 g de hidrógeno. Calcule qué volumen ocupará dicha mezcla en CNPT y las presiones parciales de cada componente.

22. El volumen de 1 mol de dióxido de carbono a 48ºC y 18,4 atm es de 1,32 dm3. Calcule la presión que debería esperarse con la ecuación de los gases ideales y con la ecuación de van der Waals. (Datos: Constantes de van der Waals para el CO2: a = 3,59 atm x l2 / mol2; b = 0,0427 l / mol)

23. 3,5 mol de amoníaco ocupan 5,20 dm3 a 47ºC. Calcule la presión del gas con la ecuación de los gases ideales y con la ecuación de van der Waals. (Datos: Constantes de van der Waals para el NH3: a = 4,17 atm x l2 / mol2; b = 0,0371 l / mol)

24. 10 moles de un gas en un recipiente rígido de 1,50 litros ejerce una presión de 130 atm a 27ºC. ¿Es este un gas ideal?

25. Una mezcla gaseosa de He y Ne se recoge sobre agua a 28ºC y 745 mm Hg. Si la presión parcial del He es 368 mm Hg ¿Cuál es la presión parcial del Ne? (Datos: Presión de vapor de agua a 28ºC: 28,3 mm Hg)

26. Una mezcla de gases contiene 4,46 mol de Ne; 0,74 mol de Ar y 2,15 mol de Xe. Calcular las presiones parciales de los gases si la presión total es 2,00 atm a esa temperatura.

27. Se prepara una solución que contiene 6,00 g de un soluto de Mr = 60,0 en 500 cm3 de solución. Expresar su concentración en:
a. % m/v
b. Molaridad

28. Calcular qué volumen de solución 0,25 M se pude preparar con 50,0 g de NaOH.

29. Se dispone de una solución 2,00 M de un soluto de Mr = 84,0. Determinar qué masa de soluto está presente en:
a. 500 cm3 de solución
b. 1000 ml de solución
c. 3,00 l de solución

30. El colesterol (C27H45OH) es un esteroide integrante de las membranas de los glóbulos rojos y de las células nerviosas. Un desorden patológico hace que se deposite en la superficie interna de las arterias, obstruyéndolas. Esto lleva a una enfermedad llamada ateroesclerosis. El rango normal de concentración de colesterol en el suero sanguíneo es de 130-240 mg/dl.
a. Expresar el rango normal en % m/v
b. Expresar en molaridad el rango normal de colesterol en sangre
c. A un paciente se le encontró una concentración de 8,00 x 10-3 M, ¿qué tipo de dieta le recomendaría, pobre o rica en grasas saturadas?

31. ¿Cuál de las siguientes soluciones de NaOH es la más concentrada? Justificar.
a. 0,0020 M
b. 1,008 g de soluto / dm3 de solución
c. 1,001 g de soluto / 100 cm3 de solución
d. 0,551 g de soluto / 250 cm3 de solución
e. 0,005 g de soluto / ml de solución

32. Se tiene una solución 5,77 M de ácido fluorhídrico, cuya densidad es 1,04 g / cm3. Densidad del agua: 1,00 g / cm3. Determinar la concentración en:
a. % m/m
b. g de soluto / 100 cm3 de solución
c. g de soluto / 100 cm3 de solvente
d. molalidad

33. Se disuelven 19,0 g de una determinada sal en agua (densidad del agua = 1,00 g / cm3), obteniéndose una solución 5% m/m de densidad 1,03 g / cm3. Calcular:
a. El volumen de agua empleado
b. El volumen total de la solución.

34. Para realizar un experimento en el laboratorio se requieren 400 cm3 de una solución 10,0% m/m de HCl, cuya densidad es 1,02 g / cm3.
a. ¿Cuáles son las masas de soluto y solvente necesarias?
b. ¿Cuál es la concentración en g de soluto / 100 g de solvente?
c. ¿Cuál es la concentración en % m/v?
d. ¿Cuál es la molaridad?
e. ¿Cuál es la molalidad?

35. Indicar a qué volumen deben diluirse 50,0 cm3 de un jugo de naranja concentrado al 50 % m/v para obtener un jugo bebible al 10% m/v.

36. Se tiene una solución 1,20 M de sacarosa (azúcar común de mesa).
a. ¿Cuántas veces debe diluirse para obtener una solución 0,40 M?
b. Si se dispone de 2,00 l de la solución inicial, ¿qué volumen de agua debe agregarse para obtener la solución 0,40 M?

37. Las bebidas alcohólicas contienen etanol. Una forma de adulteración muy peligrosa es el agregado de metanol (también llamado “alcohol de quemar”), sumamente tóxico, ya que su ingestión puede conducir a la ceguera y a la muerte. Un vino adulterado contiene 1,20 % v/v de metanol. Calcular qué volumen de muestra se debe tomar para preparar 300 cm3 de solución 0,30 % v/v, para su uso en la investigación de la adulteración.

38. Calcular que masa de agua debe agregarse a 1200 g de solución 2,50 m de K2SO4 para obtener una solución 1,50 m.

39. La lavandina es una solución acuosa de NaClO. Se toman 40,0 cm3 de una muestra de lavandina y se diluyen hasta 100 cm3, obteniéndose una solución 2,00 % m/v de NaClO. Calcular la concentración molar de NaClO en la lavandina original, informando si la misma ha sido o no adulterada, considerando que debería ser como mínimo 0,90 M.

40. A partir de una solución acuosa de ácido sulfúrico 98% m/m, densidad = 1,84 g / cm3, se deben preparar varias soluciones. Calcular qué volumen de solución concentrada se requiere en cada caso.
a. 1,00 dm3 de solución 1,00 M
b. 10,0 l de solución 1,00 M
c. 500 ml de solución 6,00 M

41. Una bebida gaseosa cola tiene una concentración en ácido ortofosfórico (H3PO4), empleado como acidulante, igual a 0,0500 % m/v. Calcular qué volumen de ácido ortofosfórico comercial (concentración 85,0 % m/m, densidad 1,69 g / cm3) se requiere para elaborar 1 millón de litros de esa bebida cola.

42. El jugo gástrico humano contiene ácido clorhídrico. Cuando una muestra de 26,2 g de jugo gástrico se diluye con agua hasta un volumen final de solución de 200 cm3, se obtiene una solución 5,28 x 10-3 M en HCl. Calcular el % m/m en el jugo gástrico.

43. Se agregan 700 cm3 de agua a 0,500 kg de solución acuosa de FeCl3 45,6% m/v, cuya densidad es de 1,343 g/cm3. Calcular el % m/m de la solución. Dato: densidad del agua = 1,00 g / cm3

44. Indicar si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas, justificando en cada caso:
a. Un recipiente que contiene una solución 2 M de sacarosa siempre tiene mayor masa de soluto que otro que tiene una solución 1 M de sacarosa
b. Un recipiente que contiene un litro de solución acuosa 0,50 M siempre tiene el doble de la masa de soluto que otro recipiente que contiene un litro de solución acuosa 0,25 M del mismo soluto
c. Decir que una solución tiene densidad 1,085 g / cm3 significa que 1085 g de soluto ocupan un volumen de 1000 cm3
d. Al evaporar parte del solvente, en una solución de un soluto no volátil, disminuye la concentración
e. Si se tiene una solución 1,00 M de NaCl, para obtener una solución 0,50 M deben agregarse 500 cm3 de solvente.
f. Para expresar la molaridad, conociendo la molalidad, el único dato que se necesita es el Mr del soluto.

No hay comentarios: