Question

a) Se tiene un volumen de anhídrido carbónico igual a 3000 ml, sometidos a una presión de 680 mmHg, si la presión ha variado a 1 atmósfera. ¿Cuál será el nuevo volumen del CO2?
b) Un gas se encuentra en las siguientes condiciones, 25 litros de volumen, a 27 grados centígrados y 3 atmósferas. Calcular el número de moles.
c) Un volumen inicial de 150 litros de cloro se encuentra a 7 atmósferas y 10 grados centígrados. ¿Cuál será el volumen a 12 atmósferas y -5 grados centígrados?
d) ¿Cuál es la Molaridad de una solución de carbonato de calcio, que, en 400 ml, contiene disueltos 30 gramos de sal?
e) ¿Cuál es la Molalidad de una solución que contiene 20 gramos de KOH en 300 ml de solución?
f) El agua tiene una concentración de iones hidrógeno igual a 0,00000001. ¿Cuál es su pH y su pOH?
g) ¿A qué pH corresponde una solución 0,1 M de hidróxido de sodio, que se encuentra totalmente ionizada?

Answer 1

Explicación:

a) Sabiendo que 1 atm equivale a 760mmHg, a partir de la Ley de Boyle:

P₁*V₁=P₂*V₂

Se obtiene:

$V_{2}=\frac{P_{1}*V_{1}}{P_{2}}$

Sustituyendo:

$V_{2}=\frac{680mmHg*3000ml}{760mmHg} \\\\V_{2}=2684,21ml$

El nuevo volumen de CO₂ es 2684,21ml

b)Aplicando la Ley de los gases Ideales:

$P*V=n*R*T$

Se obtiene:

$n=\frac{P*V}{R*T}$

Sustituyendo:

$n=\frac{3atm*25L}{0,082\frac{mol*L}{atm*K} *(27+273)K}\\\\n=3,049mol$

Se obtienen 3.049 moles del gas.

c) Utilizando la Ley combinada de los gases:

$\frac{P_{1} *V_{1} }{T_{1} }=\frac{P_{2} *V_{2} }{T_{2} }$

Se obtiene:

$V_{2}=\frac{P_{1} *V_{1}*T_{2} }{T_{1} *P_{2}}$

Sustituyendo:

$V_{2}=\frac{7atm *150L*(10+273)K }{(-5+273) *12atm}\\\\V_{2}=92,397L$

El volumen es de 92,4L aproximadamente.

d) Para determinar la molaridad de una solución se utiliza la siguiente ecuación:

$M=\frac{moles_{soluto} }{L_{solucion} }$

Sabiendo que:

$moles_{soluto} =(\frac{masa}{PM} )_{soluto}$

Se obtiene sustituyendo:

$moles_{soluto} =\frac{30g}{100,09g/mol} \\\\moles_{soluto} =0,2997mol$

Finalmente:

$M=\frac{0,2997mol }{400ml*\frac{1L}{1000ml} }\\\\M=0,749mol/L$

La molaridad de la solución es 0,749 molar

e) Sabiendo que 300ml de solución, equivalen a 300g. Para determinar la molalidad de una solución se utiliza la siguiente ecuación:

$m=\frac{moles_{soluto} }{Kg_{solvente} }$

Sabiendo que:

$moles_{soluto} =(\frac{masa}{PM} )_{soluto}$

Se obtiene sustituyendo:

$moles_{soluto} =\frac{20g}{56,11g/mol} \\\\moles_{soluto} =0,356mol$

Finalmente:

$m=\frac{0,356mol }{(300-20)g*\frac{1Kg}{1000g} }\\\\m=1,27mol/Kg$

La molalidad de la solución es 1,27 molal

f) Para determinar el pH, se utiliza la siguiente ecuación:

pH=-log[H⁺]

Sustituyendo:

pH=-log[0,00000001]

pH=8

El pH de la solución es igual a 8.

para determinar el pOH se utiliza la siguiente ecuación:

pOH=14-pH

pOH=14-8

pOH=6

El pOH de la solución es igual a 6.

g) Sabiendo que la concentración de iones hidroxilo es igual a la concentración [OH⁻]=[0,1M]

pOH=-log[OH⁺]

Sustituyendo:

pOH=-log[0,1]

pOH=1

Para determinar el pH se utiliza la siguiente ecuación:

pH=14-pOH

pH=14-1

pH=13

El pH de la solución es igual a 13.