Copia de SOLUCIONARIO SEMANA 11 - Ernesto Montero Domínguez

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PROBLEMA 01
Dadas las siguientes proposiciones:
I. Los gases reales se comportan como ideales cuando se 
encuentran a presiones altas (P > 1 atm) y temperaturas 
bajas (T < 25°C).
II. De acuerdo a la Ley de Boyle-Mariotte, a temperatura 
constante, los volúmenes de un gas están en razón inversa 
que sus presiones.
III. Según la Ley de Charles, a presión constante, si la 
temperatura absoluta de una muestra gaseosa aumenta al 
triple, entonces el volumen aumenta al triple. 
Son correctas:
A) solo I B) solo II C) I, II y III D) I y II E) II y III
SOLUCIÓN 
I.Falso. Los gases Reales tienden a 
comportarse como gases ideales a bajas 
presiones y altas temperaturas. 
II. Verdadero. la Ley de Boyle-Mariotte, a 
temperatura constante, Cuando el volumen 
de un gas aumenta la presión disminuye
III. Verdadero. Según la Ley de Charles, a 
presión constante Si la temperatura absoluta 
de una muestra gaseosa aumenta, también 
aumenta en la misma proporcionalidad el 
volumen. 
Clave.: E
PROBLEMA 02 SOLUCIÓN
I.Verdadero. Se considera al gas ideal un 
movimiento molecular rectilíneo y molécula 
puntual.
II.Verdadero. El gas ideal es un gas hipotético 
formado por partículas puntuales sin repulsión ni 
atracción entre ellas.
III.Falso Conserva su momento y energía cinética es 
por ello que sus colisiones son elásticas
Clave.: C
Respecto a la teoría cinética molecular de un gas ideal, 
indique lo correcto.
I. Sus partículas presentan movimiento rectilíneo, 
continuo y aleatorio.
II. Sus partículas son masas puntuales.
III. Sus colisiones son elásticas por ello su variación de 
energía es mayor a cero.
A) Solo I B) Solo II C) I y II D) I y III 
E) I, II y III
PROBLEMA 03
Dado el siguiente gráfico. Determine la secuencia de 
verdadero (V) o falso (F) 
I.Corresponde a la ley de Boyle 
II.El volumen es directamente proporcional a la 
temperatura 
III.La temperatura 2 tiene un valor de 600 K 
SOLUCIÓN
I.FALSO. El gráfico corresponde a presión constante 
y no a Temperatura constante que es la ley de 
Boyle.
II.VERDADERO. Como se puede apreciar en el 
gráfico V=KT es decir el volumen es directamente 
proporcional a la Temperatura.
III.VERDADERO. Del gráfico V=(1/20) T, entonces 
cuando V=30 el
Valor de T=600 K
Clave.: D
A) FFV B) VFV C) VVV D) FVV E) FVF 
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PROBLEMA 04
Un neumático de automóvil tiene inicialmente una 
presión manométrica de 2,2 atm a 20 ºC; luego de varias 
horas de camino, se midió de nuevo la presión, la nueva 
presión manométrica fue de 2,5 atm. Considerando la 
presión barométrica igual a 760 mmHg. Exprese la 
temperatura final del aire en el interior del neumático, 
en la escala Kelvin.
A) 300,8 B) 320,5 C) 350,3 D) 400,5 E) 450,2 
SOLUCIÓN
 Inicial Final
Pman = 2,2 atm Pman = 2,5 atm
T = xºC T = 20ºC
Vneumático = V L Vneumático = V L
Aplicando la Ley de Gay Lussac 
 T = 320,46 K Clave: B
PROBLEMA 05
Se calienta cierta masa de un gas ideal que está 
contenido en un tanque cerrado, desde 27°C hasta 54°C. 
¿En qué porcentaje aumentará la presión?
A) 9 B) 16 C) 20 D) 30 E) 80
SOLUCIÓN
Inicial Final
P = 100% P = ? 
T = 27ºC T = 54ºC
V = x L V = x L
 
 P = 109%
La presión aumenta en un 9%.
 
 
Aplicando la Ley de Gay Lussac 
Clave: A
PROBLEMA 06
Una burbuja de aire de 6 cm de radio se encuentra 
sumergida en agua a 25 m de profundidad. Si la 
temperatura permanece constante y la presión 
atmosférica es normal, calcule el radio de la burbuja (en 
cm) a 10,33 m de profundidad.
Dato: 1 atm = 10,33 m de H2O
A) 1,5 B) 2,1 C) 3,2 D) 6,5 E) 7,2
SOLUCIÓN
Inicial Final
P = 25 mH2O = 2,42 atm P = 10,33 mH2O = 1 atm 
T = xºC T = xºC
V = 4/3π(6 cm)3 V = 4/3πr3
Aplicando la Ley de Boyle-Mariotte 
 r = 7,17 cm
 Clave: E
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PROBLEMA 07
Un mol de gas N2, inicialmente a condiciones normales, se 
comprime isotérmicamente hasta duplicar su presión y, 
luego, se expande isobáricamente hasta adquirir su 
volumen inicial. ¿Cuál es la temperatura final en oC?
A) 600 B) 453 C) 373 D) 273 E) 100
SOLUCIÓN
n = 1 mol de N2 P1 = 1 atm 
P2 = 2P1 = 2 atm P3 = P2 = 2 atm 
T1 = 0°C T2 = 0°C T3 = ¿? 
V3 = V1 C.N. Como la masa y volumen es 
constante en 1 y 3: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 T3 = 546 K = 273 °C 
 Clave.: D
PROBLEMA 08
Las leyes de los gases ideales permiten entender el 
comportamiento de dichos gases, estas leyes son 
empíricas, es decir se descubrieron luego de realizar 
diversas pruebas experimentales. Marque las 
proposiciones como verdadero (V) o falso (F), según 
corresponda.
En un proceso isotérmico la presión es directamente 
proporcional al volumen. 
I.
Durante un proceso isobárico la presión permanece 
constante. 
II.
La ley de Gay-Lussac implica un proceso isocórico. III.
A) VVV B) VFF C) FVF D) FVV E) VFV
SOLUCIÓN
Falso, a T = cte. PV = cte. La presión varía I.
inversamente con el volumen
VerdaderoII.
VerdaderoIII.
Clave.: D
PROBLEMA 09
Se tiene la siguiente gráfica que representa a un proceso 
para un mol de un gas ideal.
Al respecto, responda verdadero (V) o falso (F) según 
corresponda.
 La gráfica representa a un proceso isotérmico.I.
 II. Cuando la presión es 4 atm, la temperatura es 310 K.
 III. El valor de la presión P2 es 8 atm.
A) FFF B) FVV C) VFF D) VFV E) VVV
SOLUCIÓN
Falso, de la figura se puede apreciar que es unI.
proceso isocórico.
Verdadero K = 37 + 273 = 310 II.
Verdadero 
 
 
 
 
 
 P2 = 8 atmIII.
Clave.: B
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PROBLEMA 10
La ecuación de estado relaciona los cuatro 
parámetros de estado: P, V, T y n. Si se tiene en un 
recipiente 6 g de He(g) que ocupa un volumen de 41 L 
a 227 . ¿Halle la presión, en atm, que ejerce dicho 
gas dentro del recipiente? He = 4 , 
 
 
 
A) 3,00 B) 0,75 C) 1,75 D) 1,50 E) 2,50 
SOLUCIÓN
Aplicando la ecuación de estado o ec. universal, tenemos:
P V = n R T P . 41L = (6/4) mol. 0,082 atm . L / mol . K. 
(227 + 273)K
 P = 1,5 atm 
Clave: D
SOLUCIÓN
Vi = 123 L Ti = 300 K Pi = 10 atm, aplicamos PV = nRT y 
calculamos n: n = 50 mol
Vf = 123 L Tf = 300 K Pf = 8 atm, aplicamos PV = nRT y 
calculamos n: 
n = 40 mol
La diferencia del # de moles es la masa de gas oxígeno que 
escapó: 10 mol y como 1 mol es el NA, tenemos : 10 (6,02 x 
1023) = 6,02 x 1024 moléculas. 
 Clave A 
 
PROBLEMA 11
Un balón metálico de 123 L de capacidad contiene 
oxígeno gaseoso a 27oC y 10 atm de presión. Si 
isotérmicamente se dejó escapar del balón cierta masa 
de oxígeno hasta que el manómetro acoplado al balón 
registra un valor de 7 atm. ¿Cuál es el número de 
moléculas de oxígeno que se dejaron escapar del 
balón?
Suponer que el experimentose lleva a cabo a nivel del 
mar.
Dato : R = 0,082 atm.L/mol.K 
 : O = 16 ; NA = 6,02 x10
23
A) 6,02 x 1024 B) 6,02 x 1025 C) 9,03 x 1024 
D) 2,41 x 1025 E) 2,41 x 1024
PROBLEMA 12
Un recipiente rígido contiene 1000 litros de gas 
metano (CH4) a 0oC y una atmósfera. Si se libera el gas 
hasta que su presión disminuye a la mitad de su valor 
inicial, manteniendo la misma temperatura, ¿Cuántos 
gramos de metano quedarán en el balón?
R = 0,082 atm.L/mol.K
Masas atómicas: H = 1; C = 12
A) 22,3 B) 44,6 C) 357,2 D) 714,5 E) 1429,4
SOLUCIÓN
Vi = 1000 L Ti = 273 K Pi = 1 atm, aplicamos PV = nRT y 
calculamos n: 
 n = 44,67 mol
Vf = 123 L Tf = 273 K Pf = 0,5 atm, aplicamos PV = nRT y 
calculamos n: 
n = 22,34 mol
La masa de CH4 es : 22,34 (16 g) = 357,44 g 
 Clave C
 
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PROBLEMA 13
Un recipiente cerrado de 0,5 L contiene H2(g) a 1 atm 
y 0oC, y otro de la misma capacidad, y a las mismas 
condiciones de presión y temperatura, contiene 
NH3(g). Al respecto, ¿Cuáles de las siguientes 
proposiciones son correctas?.
I.Ambos contienen la misma masa de gas.
II.Ambos contienen el mismo número de moléculas de 
gas.
III.Ambos contienen la misma cantidad de hidrógeno.
A) solo I B) solo III C) solo II D) I y II 
E) I, II y III
SOLUCIÓN
FALSO Los gases tienen diferente masa molar por 
lo tanto tienen diferente masa a pesar de estar a 
las mismas condiciones.
I.
VERDADERO Los gases tienen la misma cantidad 
de moles por lo tanto tendrán la misma cantidad 
de moléculas
II.
FALSOIII.
Clave C
PROBLEMA 14
Las mezclas gaseosas están formadas por la 
agrupación física de dos o más gases, dichas 
mezclas son homogéneas debido a la gran 
capacidad de difusión de sus componentes. Un 
recipiente contiene 57 g de F2; 1,505 x 1024
moléculas de O2 y 1 mol de H2 a una cierta 
temperatura. Si la presión total del sistema es de 
5,05 x 105 Pa, determine la presión parcial, en atm, 
del hidrógeno y del oxígeno respectivamente 
 : F = 19 , 1 atm = 1,01 x 10
5 Pa 
A) 2,5 y 1,0 B) 1,0 y 1,5 C) 1,0 y 2,5 D) 2,5 y 
1,5 E) 3,5 y 5,1
PROBLEMA 15
Se tiene una mezcla gaseosa que contiene 0,55 g de CH4, 
0,75 g de C2H6 y 1,03 g de C3H8, que ocupa un volumen 
de 2 L a la temperatura de 20oC. Al respecto, ¿Cuáles de 
las siguientes proposiciones son correctas?.
I.La presión de CH4 es menor a 0,3 atm.
II.La presión parcial de C2H6 es mayor a 0,28 atm.
III.La presión total del sistema es mayor a 1,2 atm.
Masa atómica: C = 12 ; H = 1
A) solo I B) solo II C) solo III D) II y III 
E) I y II
SOLUCIÓN
Moles F2= 57/38 = 1,5 moles
Moles Oxígeno =2,5
Moles Hidrógeno = 1
Moles totales = 5
5,05x105 Pa = 5 atm
Pp Hidrógeno= (1/5)x 5 = 1 atm
Pp Oxígeno =(2,5/5)x5= 2,5 atm
 Clave C
SOLUCIÓN
Moles de CH4=(0,55)/16=0,034375
Moles de C2H6=(0,75)/30=0,025 Moles totales=0,082775
Moles de C3H8=(1,03)/44=0,0234
Tambien: PV = nRT P x 2 = 0,082775x0,082x293
P= 0,994 atm
Pp CH4 = (0,034375/0,082775)x0,994= 0,412 atm
Pp C2H6= (0,025/0,082775)x0,994 = 0,3 atm
 Clave B
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PROBLEMA 16
Por un orificio e fusiona 1600 g de trióxido de azufre en 
10 minutos. ¿Cuántos gramos de neón efunde por el 
mismo orificio en 2,5 minutos en las mismas 
condiciones de presión y temperatura?
 : O = 16; Ne = 20; S = 32]
A) 160 B) 100 C) 240 D) 400 E) 800 
SOLUCIÓN
 
 
 = 
 
 
 
 
 
 
 
 = 
 
 
 
 
 
= 1/2
Masa de neón = 800 g
Clave: E
PROBLEMA 17
Se tiene 200 g de un mineral que contiene FeS. 
Para conocer su contenido de FeS se hace 
reaccionar con HCl(ac) según:
 FeS(s) + 2HCl(ac) → FeCl2(ac) + 
H2S(g)
Si la reacción tuvo una eficiencia del 80 % y se 
obtuvieron 15,6 litros de H2S a las condiciones de 2 
atm y 40oC, ¿Cuál es el contenido de FeS en el 
mineral (en % )?
Masa atómica: Fe = 56, S = 32
R = 0,082 
 
 
 
A)18,1 B) 32,6 C) 63,8 D) 79,7 
E) 83,8
SOLUCIÓN
Para el H2S: n = PV/(R T) = 2x15,6/ (0,082x313) = 
1,2156 mol
Para el FeS: n = 1,2156 x 100/80 = 1,5195 mol
Masa FeS = 1,5195x88 = 133,63 g
% Masa FeS = 133,63 / 200 x 100% = 66,8 % 
Clave C.
PROBLEMA 18
Cuantos gramos de hidruro de calcio (CaH2) serán 
necesarios para preparar 250 litros de hidrógeno, a 1 
atmósfera y 300 K?. La ecuación de la reacción química 
involucrada es la siguiente:
 CaH2(s) + 2H2O(l) → Ca(OH)2(s) + 2H2(g)
Masas atómicas: H = 1; O = 16; Ca = 40
R = 0,082 atm. L/mol. K
A)124,3 B) 213,3 C) 300,0 D) 401,3 
E) 408,2
SOLUCIÓN
Para el H2: n= PV/(R T) = 1x250/ (0,082x300) = 10,16 mol
Para el CaH2: n= 10,16/2 = 5,08 mol
Masa molar de CaH2: 40+2(1) = 42
Masa de CaH2: 5,08 x 42 = 213,4
CLAVE: B
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