fisico quimica semana 7

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Un globo meteorológico con un volumen de 44 L está lleno con 2.0 moles de helio. ¿A qué volumen, en litros, se expandirá el globo si se agregan 3.0 moles de helio para dar un total de 5.0 moles de helio, si la presión y la temperatura permanecen constantes?
· Tenemos los siguientes datos:
V1 (volumen inicial) = 44 L  
n1 (número inicial de moles) = 2.0 mol  
V2 (volumen final) =? (en L)  
***Nota: si agregan 3.0 moles
n2 (número final de moles) = 3.0 moles + 2.0 moles = 5.0 moles  
· Según la ley de Avogadro, se sabe que el volumen es directamente proporcional al número de partículas de gas, es decir, cuanto mayor es el número de moles de gas, mayor es su volumen, con lo que tenemos la siguiente relación:
Aplicamos los datos a la fórmula, tenemos:
multiplique los medios por los extremos
2. Una muestra que contiene 8,00 g de gas oxígeno tiene un volumen de 5,00 L. ¿Cuál
es el volumen, en litros, después de que se agregan 4,0 g de gas oxígeno a los 8,0 g
en el globo, si la temperatura y la presión permanecen constantes?
3. Una muestra que contiene 4,80 g de gas O2 tiene un volumen inicial de 15,0 L.
La presión y el volumen permanecen constantes.
a. ¿Cuál es el volumen final si se agregan 0,500 moles de gas O2?
b. Se libera oxígeno hasta que el volumen es de 10,0 L. ¿Cuántos moles de O2
permanecen?
c. ¿Cuál es el volumen final después de agregar 4,00 g de He a los 4,80 g de gas O2
en el recipiente?
C
B. Este artificio se puede hacer ya que la presion y la temperatura son constantes.
Este ejercicio se hace asi:
4,8 moles de O ----son-----> 15 L
X moles de O -----son-----> 10 L
Como las magnitudes son directamente proporcionales, entonces multiplicamos en equis 4,8×10=X×15
48=15X
3,2=X
Entonces 3,2 moles de O ocupan un volumen de 10 Litros.
Pero no te piden las moles finales; te piden cuántas moles se quitan, osea cuantas moles se deben quitar a 4,8 moles para que terminen 3,2 moles, por lo que solo restas a cantidad inicial menos la cantidad inicial :
4,8 - 3,2 = 1,6 moles de O
4. Una mezcla respiratoria Heliox de oxígeno y helio se prepara para un buzo, quien descenderá 200 pies bajo la superficie del océano. A dicha profundidad el buzo respira una mezcla de gases que tiene una presión total de 7,00 atm. Si la presión parcial del oxígeno en el tanque a dicha profundidad es de 1140 mmHg, ¿cuál es la presión parcial del helio en atm en la mezcla respiratoria?
5. Un anestésico consiste en una mezcla de gas ciclopropano, C3H6, y gas oxígeno, O2. Si la mezcla tiene una presión total de 1,09 atm, y la presión parcial del ciclopropano es 73 torr, ¿cuál es la presión parcial (torr) del oxígeno en el anestésico?
La presión parcial del oxígeno anestésico es 752 torr
Explicación paso a paso:
La suma de las presiones parciales es igual a la presión total, por lo cual:
Pt = PO₂ + PC₃H₆
Despejando la presión parcial de oxígeno
PO₂ = Pt - PC₃H₆
Sustituyendo
PO₂ = 825 torr - 73 torr = 752 torr
La presión parcial del oxígeno anestésico es 752 torr
7. Una mezcla de gases contiene oxígeno y argón a presiones parciales de 0,60 atm y 425 mmHg, respectivamente. Si se agrega gas nitrógeno a la muestra, aumenta la presión total a 1250 torr, ¿cuál es la presión parcial, en torr, del nitrógeno agregado?
8. Una mezcla de gases contiene helio y oxígeno a presiones parciales de 255 torr y 0,450 atm. ¿Cuál es la presión total, en mmHg, de la mezcla después de que se coloca en un recipiente la mitad del volumen del recipiente original?
Respuesta:
1193.2 mmHg
Explicación:
Datos:
He = 255 torr * 1 atm/760 torr = 0.335 atm
O = 0.450 atm
Procedimiento:
Conseguimos la presión total de los dos gases
Ptotal = 0.335 + 0.450 = 0.785 atm
Los pasamos a mmHg
0.785 atm * 760 mmHg/1 atm = 596.6 mmHg
Ya que nos pregunta cuál es la presión después de colocar en un recipiente la mitad del volumen diremos que el volumen 2 será el v1/2 ahora utilizaremos la ley de Boyle y utilizaremos ese planteamiento.
P1V1 = P2V2 Remplazamos datos P1V1 = P2*V1/2
Despejamos P2
P2 = (P1*V1*2)/V1 Cancelamos V1 y obtenemos P2 = P1*2
Colocamos los datos calculados con la nueva formula:
P2 = 596.6 mmHg * 2 = 1193.2 mmHg
9. Una mezcla gaseosa hecha con 6,00 g de O2 y 9,00 g de CH4 se coloca en un recipiente de 15.,0 L a 0ºC. Calcule la presión parcial de cada gas y la presión total en el recipiente.
Para una mezcla de gases: Oxígeno y Metano, en un determinado volumen, se calcula:
a) Presión parcial de O₂ = 0,28 atm
b) Presión parcial de CH₄ = 0,84 atm
c) Presión total = 1,12 atm
Mezcla de gases
6 g de Oxígeno
9 g de Metano
Volumen = 15 L
T = 0 °C =  273 K
Masa molar de O₂ = 32 g/mol
Masa molar de CH₄ = 16 g/mol
Cálculo de número de moles  y fracción molar de cada gas en la mezcla
Moles de O₂ = gramos O₂ / masa molar = 6 g / (32 g/mol) = 0,1875 mol
Moles de CH₄ = gramos CH₄ / masa molar = 9 g / (16 g/mol) = 0,5625 mol
Número total de moles en la mezcla de gases = 0,1875 + 0,5625 = 0,75
Fracción molar de Oxígeno = 0,1875 / 0,75 = 0,25
Fracción molar de Metano = 1 - 0,25 = 0,75
Cálculo de Presión total en el recipiente
Para calcular la Presión parcial de cada gas en la mezcla, necesitamos calcular la Presión total en el recipiente. Para esto, usamos la ecuación de estado de los gases ideales:
P . V = n . R . T
Despejamos P:
P = n . R . T / V
P = ( 0,75 mol x 0,082 atm. L / K. mol x 273 K ) / 15 L
P = 1,12 atm
Cálculo de Presión parcial de cada gas en la mezcla
Aplicando Ley de las Presiones Parciales de Dalton:
Presión parcial O₂ = Fracción molar O₂ × Presión total = 0,25 x 1,12 = 0,28 atm
Presión Parcial  CH₄ = Presión total - Presión parcial de O₂  = 1,12 atm - 0,28 atm = 0,84 atm
10. Un estudio de los efectos de ciertos gases sobre el crecimiento de las plantas requiere una atmósfera sintética formada por 1,5% mol de CO2, 18,0% mol de O2 y 80,5% mol de Ar.
(a)Calcule la presión parcial del O2 en la mezcla si la presión total de la atmósfera debe ser de 745 torr.
(b)Si esta atmósfera se debe contener en un espacio de 120 L a 295 K, ¿cuántos moles de O2 se necesitan?
11. Con base en los datos obtenidos por el Voyager 1, los científicos han estimado la composición de la atmósfera de Titán, la luna más grande de Saturno. La presión total en la superficie de Titán es de 1220 torr. La atmósfera consiste en 82% mol de N2, 12% mol de Ar y 6.0% mol de CH4. Calcule la presión parcial de cada uno de estos gases en la atmósfera de Titán.
Respuesta:
146.4torr
Explicación:
Datos=
Pp= X*PT
Pt=1220torr
Nn2= 82%
Nar=12%
N2H4= 6%
Nt= 100
X=na/nt
Par= 12/100 * 1220
Par= 146.4 torr