Quimica General

UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA

INGENIERÍA DE ALIMENTOS

TERCER EXAMEN PARCIAL

PROF: JESÚS MANUEL LÓPEZ OCHOA

NOMBRE: FECHA: FEBRERO 7 DE 2012

1. Una bolsa plástica se lleno con CO2 y después con dos gases desconocidos X y Y a igual temperatura y presión. En la experiencia se obtuvieron los siguientes datos:

Peso CO2 = 2g

Peso gas X = 2.5g

Peso gas Y = 0.75g

¿Cuál es el peso molecular de X e Y?

Respuesta:

A temperatura y presión constantes, tenemos que los gramos de CO2 + gramos de X + gramos de Y nos van a dar los gramos totales que hay dentro de la bolsa plástica.

2g + 2.5g + 0.75g = 5.25g (gramos totales)

Como los gramos totales corresponden al 100%, con esto podemos sacar el porcentaje correspondiente para cada uno de los gases.

%CO_2=2/5.25×100=38.09; %X=2.5/5.25×100=47.62; %Y=0.75/5.25×100=14.29

Si sabemos que el peso molecular de CO2 (PMCO2) = 44 g/mol, y que el CO2 representa el 38.09% de los gramos totales, podemos hallar los pesos moleculares PMX y PMY

〖PM〗_X=(47.62%)/(38.09%)×44 g⁄mol=55.01 g⁄mol

〖PM〗_Y=(14.29%)/(38.09%)×44 g⁄mol=16.51 g⁄mol

2. Una sustancia orgánica tiene la siguiente composición: 40% en peso de Carbono, 6.7% de hidrógeno y 53.3% de oxígeno. Si 0.3g de esta sustancia ocupan un volumen de 5.88 x 10–3 pie3 en el estado gaseoso a 130°C y 755mmHg, encuentre:

a) Formula empírica

b) Formula molecular

Respuesta:

C = (40/100)*0.3g = 0.12g de Carbono*(1mol/12g) = 0.01 moles de C

H = (6.7/100)*0.3g = 0.0201 g de Hidrógeno = 0.0201 moles de H

O = (53.3/100)*0.3g = 0.16g de Oxígeno*(1mol/16g) = 0.01 moles de O

Átomos de C = 1; átomos de H = 2; átomos de oxígeno = 1

Fórmula empírica: C1H2O1 (peso de la fórmula empírica = 30g/mol)

Buscamos y encontramos que la constante de los gases ideales R=2.2024(〖pie〗^3 mmHg)/(mol ∙K)

(http://es.wikipedia.org/wiki/Constante_universal_de_los_gases_ideales#Valor_de_R)

Así que solo tenemos que pasar la temperatura de °C a Kelvin => T = 130°C + 273.15 = 403.15 K

Ahora si despejamos los moles (n) de la ecuación PV = RTn y reemplazamos los valores que tenemos.

n=PV/RT=(755mmHg)(5.88×〖10〗^(-3) 〖pie〗^3 )/(2.2024 (〖pie〗^3 mmHg)/(mol ∙K))(403.15K) =4.99×〖10〗^(-3) moles

Pero nos interesa es el PM de la sustancia, así que como ya sabemos que 0.3g de la sustancia equivalen a 4.99x10–3moles de esta, dividimos g/mol para hallar el peso molecular y nos da que PM = 60.0011g/mol, es decir PM = 60 g/mol

Unidades fórmula = (peso fórmula molecular/peso fórmula empírica) = 2

Luego, para determinar la fórmula molecular:

(C1H2O1) x 2 = C2H4O2

3. El porcentaje en masa de bicarbonato (HCO3-) en una tableta de Alka-Seltzer es de 32.5%. Calcule el volumen en mL de CO2 generado a 37°C y 1 atmósfera cuando una persona ingiere una tableta de 3.29g. (Sugerencia la reacción ocurre entre el HCO3- y el HCl del estomago).

Respuesta

Dada la reacción en el estómago: HCl + HCO3- ↔ Cl– + CO2+ H2O y que el PMHCO3-= 61 g/mol

Gramos de HCO3- en la tableta = (32.5/100)*3.29g = 1.069g*(1 mol/61g) = 0.018 moles de bicarbonato.

Como por 1 mol de bicarbonato se produce 1 mol de CO2, entonces tenemos que se producen 0.018 moles de CO2.

Despejamos volumen de la ecuación PV = RTn, y reemplazamos los datos.

V=(0.082 (L atm)/(mol K)×310.15K×0.018moles)/(1 atm)=0.46 Litros de CO_2=457.78 mL de CO_2

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