EJERCICIOS- BRAYAN fisiocquimica

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brayan arapa

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  APORTE: BRAYAN QUISPE ARAPA CUI: 20162837 11. Las densidades en gramos por centímetro cúbico del éter metílico líquido y gaseoso, a distintas temperaturas, son las siguientes: Tabla.- Densidad del éter metílico líquido y gaseoso a diferentes temperaturas ºC 30 50 70 100 120 ρl, (g/L) 0,6455 0,6116 0,5735 0,4950 0,4040 ρl, (g/L) 0,0142 0,0241 0,0385 0,0810 0,1465 Calcular la densidad y temperatura critica: Densidad y temperatura corregida: ºK 303,15 K 323,15 K 343,15 K 373,15 K 393,15 K ρl, (g/cm 3 ) 6,45 x 10 -4 6,116 x 10 -4  5,735 x 10 -4  4,95 x 10 -4  4,04 x 10 -4   ρl, (g/cm 3 ) 1,42 x 10 -5 2,41 x 10 -5  3,85 x 10 -5  8,1 x 10 -5  1,465 x 10 -4  Densidad media: ºK 303,15 K 323,15 K 343,15 K 373,15 K 393,15 K ρm, (g/cm 3 ) 3,2985x10 -4 3,1785x10 -4  3,06x10 -4  2,88x10 -4  2,7525x10 -4  Valores de A y B:   A = 5,1326 x10 -4     B= -6,0456 x10 -7   o  Temperatura Critica:    ρm  = ρ 0    –  aT C   o  Densidad:    ρm  = m / Vc    ρm  = 12. Dosis altas de calcio pueden ayudar a las mujeres que sufren de problemas agudos durante la menstruación. La dosis diaria recomendada es de 0,6 a 1,3 g de calcio. El porcentaje de calcio presente en la leche es 0,27%. Si esta fuera la única fuente de calcio, ¿cuántos mililitros de leche diarios se tendría que tomar una mujer para ingerir el mínimo de la dosis recomendada? La densidad de la leche es de 0,97 g/mL.    DATOS: o  0,6  –  1,3 g Ca o  Leche 0,27% o  Densidad 0,97 g/ml    13. Una forma de obtener alcohol etílico, C 2 H 5 OH, es fermentando frutas que contengan glucosa, C 6 H 12 O 6 . La reacción de fermentación es la siguiente: 6   12  6 →   2   5  +   2  ¿Qué masa de alcohol etílico se puede obtener con la fermentación de 3 kg de manzanas? Las manzanas contienen 13% de glucosa.    DATOS: o  3 kg manzanas o  13 % de glucosa en las manzanas o  Masa de alcohol etílico: ¿?   3 kg = 3000 g   3000 g   100% X g   13%   Xg = 390 g     6  12  6 → 2  2  5  + 2  2   Balanceo de la reacción.   180 g/mol  6  12  6   92 g/mol  2  5   390 g  6  12  6   X g/mol  2  5      199,3 g  2  5      Obtendría 199,3 g de alcohol etílico de 3 kg de manzanas.  APORTE: BRAYAN QUISPE ARAPA CUI: 20162837 14. Las mascarillas de oxígeno que se utilizan en situaciones de emergencia contienen KO2 (superóxido de potasio) que reacciona con el CO2 y el agua del aire exhalado para dar oxígeno, según la siguiente reacción:  2 +   2  +   2 →   3 +  2  Considerando que una persona exhala 0,95 kg de CO2 por día y que una mascarilla contiene 100 g de KO2, ¿cuántos minutos podrá ser utilizada?    DATOS: o  0,95 kg CO 2 = 950 g CO 2   o  100 g KO 2   o  Minutos: ¿?   20  2 +  2   + 20  2 →  20 K  3 + 10  2     1421,942 g/mol  2     880, 19 g/mol  2  100 g  2     X g/mol  2     61,90055572 g  2     1 dia = 1440 min   950 g CO 2     1440 min 61,90055572 g  2   X min   93,82 min   94 min   Esta mascarilla podrá ser utiliza alrededor de 94 min. 15. El ahumado es una técnica utilizada en la conservación de alimentos debido a la acción secante y bactericida del humo. Uno de los componentes del humo es el formaldehído (CH2O), que se sospecha es carcinógeno. ¿Cuál es la presión parcial de 1,2 g de formaldehído, que están contenidos en 4,5 L de humo a temperatura y presión estándar?      DATOS: o  4,5 L o  273,15K o  1 atm o  Presión Parcial de formaldehido: ¿?    n ezc =         ×, ,  , K    0,20 mol      P fdehid = X fdehid  x P ezc      P fdehid    Presión Parcial    X fdehid  Fracción Mol    P ezc  Presión Total    n  fdehid = ses Mecu      ,   =0,04 mol      X fdehid =          , ,  =0,2 mol     El formaldehido contribuye a la presión total que es 1 atm, con 0,2 atm y los demás gases con 0,8 atm. 16.   (a) ¿Podrían 25 g de gas argón en un tanque de 1,5 dm 3  de volumen ejercer una presión de 2,0 bar a 30ºC si se comportara como un gas ideal? Si no, ¿qué presión ejercería? (b) ¿Qué presión ejercería si se comportara como un gas de van der Waals? a = 1,337 dm 6 atm mol -2  , b = 3,20 x10 -2  dm 3  mol    DATOS: o  25 g Ar o  40 g/mol peso molecular Ar o  2,0 bar = 1,97 atm o  1,5 dm 3  = 1,5 L o  30ºC = 303,15 K Parte “A”   o  PV = nRT  APORTE: BRAYAN QUISPE ARAPA CUI: 20162837 o   1,97 atm x 1,5L=     x 0,082     X 303,15 K   o   P x 1,5L= 0,625 mol x 0,082     X 303,15 K   o  P = 10,36 atm   No ejercería ya que la presión es más alta estimando lo obtenido.   La presión ejercida es de 10,36 atm. Parte “B”    +     ()=   + 1,337    atm  −  (0,625 )  (1,5   )  (1,5 0,625   3,20 x 10 −    mol )=0,625   0,082 atm Lmol K  303,15    + 1,337    atm  −  0,390  2,25   ( 1,48   )=15,536  (+ 0,2317 )( 1,48)=15,536 =10,2655973    La presión ejercida es 10,2655973    17. Un neumático de automóvil fue inflado a una presión de 24 lb pulg -2  (1,00 atm = 14,7 lb pulg -2 ) en un día de invierno cuando la temperatura era de -5ºC. ¿Qué presión tendrá, asumiendo que no hay pérdidas y que el volumen es constante, en un posterior día de verano cuando la temperatura es de 35ºC? ¿Qué complicaciones habría que tener en cuenta en la práctica?    DATOS: o  24 lb pulg -2  considerando  (1,00 atm = 14,7 lb pulg -2 ) =1,632653061 atm o  T I = -5ºC ↔  T I = 268,15 k o  T F  = 35ºC ↔  T F  = 308,15 k            =              , ,  =  ,       6,088581246  10 − =  ,    1,876196311 =     La presión que tendría seria 1,876196311      Se debería tener en cuenta que el volumen en la práctica no va a ser constante, debido a que poco a poco se irá perdiendo un determinado volumen. 18. Un propietario utiliza 4,00 x 10 3 m 3  de gas natural en un año para calentar su casa. Asuma que el gas natural es todo metano, CH4, y que el metano es un gas ideal para las condiciones de este problema, las cuales son 1,00 atm y 20ºC ¿Cuál es la masa de gas usado?    DATOS: o  4,00 x 10 3  m 3 de gas natural. o  Metano CH 4  : 16 g/mol o  1 atm o  20 ºC : 293,15K o  Masa de metano: ¿?    4,00x10  m  x   =4x10  L    APORTE: BRAYAN QUISPE ARAPA CUI: 20162837    PV=nRT      1 atm x 4x10  L=    x 0,082     X 293,15 K      4x10  L=      X 24,0383      4x10  L=   ,         64x10   g= 24,0383 x m      2662417,891 g=m   ↔2662,417891 kg     El propietario emplea 2662, 417891 kg de gas de metano.   19. Las densidades del aire a -85ºC, 0ºC y 100ºC son 1,877 g dm -3 , 1,294 g dm -3  y 0,946 g dm -3 , respectivamente. De estos datos y asumiendo que el aire obedece la ley de Charles, determine un valor para el cero absoluto de temperatura en grados Celsius. 20. Dado que la densidad del aire a 0,987 bar y 27ºC es 1,146 kg m -3 , calcule la fracción molar y la presión parcial del nitrógeno y el oxígeno asumiendo que (a) el aire consiste sólo en esos dos gases, (b) el aire también contiene 1,00 mol por ciento de Ar.    DATOS: o  1,146 kg m -3 = 1,146 g/L o  0,987 bar = 0,974 atm o  27ºC = 300,15 K Parte “A”  Suponiendo que es un gas ideal   V=    V  =       V m = 0,082 atm Lmol K  x 300,15 K0,974 atm      V m =25,2847 L      ρ= v     m=  ρ  v   m= (1.146)(25.2847)   m= 28.9762 g o  Entonces un mol de aire= 28.9762g o  Sabiendo que M de Oxigeno= 32 y de nitrógeno=28 Si decimos que: o  X es la fracción molar del Nitrógeno y (1-X) es la fracción molar del Oxígeno, Entonces:   28x+32(1-x)=28.9762 28x+32-32x=28.9762 -4x=28.9762-32 -4x=-3.0238 x= -3.0238 / -4 x= 0.7559 o  La fracción molar del Nitrógeno, entonces Fr  (N  )=75.59%   o  La fracción molar del Oxígeno es 1- x. Entonces Fr  (O  )= 24.40%   o  Para sacar la presión parcial, tenemos: P  =P  (Fr  )   o  La presión total, 0.974 atm, Entonces:   P  (N  )=0.974(0.7559)   P  (N  )= 73.62%   Pp(O  )=0.974(0.244)   P  (O  )= 23.76%  
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