Programa de Acceso Inclusivo, Equidad y Permanencia
PAIEP U. de Santiago
Química
Ejercicios resueltos de gases
EJERCICIO 1. El volumen de cierta masa de gas es de 10 L a 4,0 atm de presión. ¿Cuál
es su volumen si la presión disminuye a 2,0 atm a temperatura constante?
RECUERDA QUE: la Ley de Boyle establece que a temperatura y cantidad de materia constante de
gas, el volumen es inversamente proporcional a su presión
Se pide calcular el volumen de una masa de gas cuando la presión disminuye, manteniéndose
constante la temperatura y la masa del gas.
𝑷𝟏 ∙ 𝑽𝟏 = 𝑷𝟐 ∙ 𝑽𝟐
Datos:
V1 = 10 L
P1 = 4,0 atm.
P2 = 2,0 atm.
4,0 atm ∙ 10 L = 2,0 atm ∙ V2
V2 =
4 atm ∙ 10 L
2 atm
V2 = 20 L
EJERCICIO 2. Se tiene un gas a 10°C en un cilindro con émbolo móvil. Suponiendo
que la presión permanece constante, ¿cuál será la temperatura a la que el volumen
aumentará al doble?
RECUERDA QUE: la Ley de Charles establece que para una masa fija de gas, a presión constante,
el volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura.
En este problema, se pide determinar la temperatura a la cual un determinado gas aumenta su
volumen al doble del inicial, eso significa que V2 es igual a dos veces (doble) el volumen inicial,
considerando que la presión y la masa del gas permanecen constantes, se debe aplicar la ley de
Charles.
𝐕𝟏
𝐕𝟐
=
𝐓𝟏
𝐓𝟐
Programa de Acceso Inclusivo, Equidad y Permanencia
PAIEP U. de Santiago
Química
Datos:
V1 = V1
T1 = 10°C + 273 K = 283K
V2 = 2 V1
V1
2 V1
=
283 K
T2
T2 =
283 K ∙ 2 V1
V1
T2 = 566 K
°𝐶 = 𝐾 − 273𝐾
°𝐶 = 566𝐾 − 273𝐾
°𝐶 = 293°𝐶
EJERCICIO 3. El volumen de un gas a 35°C y 1 atm. de presión es de 200 L ¿Qué
volumen ocupará el gas a 65°C y a una presión de 750 mmHg?
Se pide calcular el volumen que ocupará un gas cuando su presión y temperatura cambia de las
condiciones iniciales, para esto, primero se deben convertir las temperaturas a Kelvin y las
presiones dejarlas en las mismas unidades. Puede ser cualquier unidad de presión pero ambas
en las mismas unidades.
Datos:
V1 = 200L
T1 = 35°C + 273 K = 308K
P1 = 1 atm = 760mmHg
V2 = x
T1 = 65°C + 273 K = 338K
P2 = 750mmHg
Utilizando la ley General de los gases
𝐏𝟏∙ 𝐕𝟏 𝐏𝟐∙ 𝐕𝟐
=
𝐓𝟏
𝐓𝟐
760mmHg ∙ 200L 750mmHg ∙ V2
=
308 K
338K
V2 =
760mmHg ∙ 200L ∙ 338K
308K ∙ 750mmHg
V2 = 222 L
Programa de Acceso Inclusivo, Equidad y Permanencia
PAIEP U. de Santiago
Química
EJERCICIO 4. Un recipiente de 4,0 L contiene 7,0 gramos de un gas a 1,2 atm de
presión y 303 K de temperatura. Determina la masa molar del gas.
Datos:
V1 = 4,0L
T1 = 303K
P1 = 1,2 atm
m gas= 7,0 gramos
Para poder determinar la masa molar del gas, es necesario saber la cantidad de moles, a través de
la ecuación de los gases ideales.
𝐏∙𝐕=𝐧∙𝐑∙𝐓
Reemplazando
1,2atm ∙ 4,0L = n ∙ 0,082 (atm L/mol K) ∙ 303K
n=
1,2atm ∙ 4,0L
0,082 atm L/mol K ∙ 303K
n = 0,19 moles
Usando la fórmula de moles, reemplazando la masa del gas y los moles anteriormente calculado,
se obtiene la masa molar del gas.
𝐦𝐚𝐬𝐚
𝐧=
𝐌𝐌
𝐌𝐌 =
MM =
𝐦𝐚𝐬𝐚
𝐧
7,0 gr
0,193 moles
MM = 36,3 g/mol
EJERCICIO 5. Una cantidad fija de un gas a temperatura constante ejerce una presión
de 737 mm Hg y ocupa un volumen de 20,5 L. Calcule el volumen que el gas ocupará si
se aumenta la presión a 1,80 atm.
Datos:
P1 = 737 mmHg
V1 = 20,5L
V2 = x
P2 = 1,80 atm
Programa de Acceso Inclusivo, Equidad y Permanencia
PAIEP U. de Santiago
Química
Se debe convertir las unidades de las presiones a la misma unidad y luego reemplazar en la
fórmula de la ley de Boyle (relaciona volumen con presión).
En este caso en particular puedes convertir las unidades de presiones a atm o a mmHg.
Convertiremos las atmosferas a mm de Hg.
1 atm
760 mmHg
=
1,8 atm
x
x = 1368 mmHg
𝐏𝟏 ∙ 𝐕𝟏 = 𝐏𝟐 ∙ 𝐕𝟐
Reemplazando:
737mmHg ∙ 20,5 L = 1368 mmHg ∙ V2
V2 =
737mmHg ∙ 20,5 L
1368 mmHg
V2 = 11,0 L
EJERCICIO 6. Dos gramos de un gas ocupan 1,56 L a 25 ºC y 1,0 atm de presión. ¿Cuál
será el volumen si el gas se calienta a 35 ºC a presión constante?
Datos:
Masa= 2 gr
V1 = 1,56 L
T=25°C + 273 =298
P1 = 1 atm
V2 = x
T2 = 35°C + 273 = 308
Para poder determinar el volumen del gas se necesita ocupar la fórmula de la Ley de Charles, y
convertir la temperatura a grados Kelvin.
𝐕𝟏
𝐕𝟐
=
𝐓𝟏
𝐓𝟐
Reemplazando:
1,56 L
V2
=
298 K
308 K
Programa de Acceso Inclusivo, Equidad y Permanencia
PAIEP U. de Santiago
Química
V2 =
308 K ∙ 1,56L
298 K
V2 = 1,61 L
EJERCICIO 7. Una masa de Neón ocupa 200 mL a 100 ºC. Halle su volumen a 0 ºC si la
presión es constante.
Datos:
V1 = 200 mL
T1= 100°C + 273 =373
V2 = x
T2 = 0°C + 273 = 273
Usando la fórmula que representa la Ley de Charles, reemplazando
𝐕𝟏 𝐕𝟐
=
𝐓𝟏 𝐓𝟐
200 mL ∙ 273 K
= V2
373 K
V2 =
200 mL ∙ 273 K
373 K
V2 = 146 mL
EJERCICIO 8.Un tanque de acero contiene dióxido de carbono (CO2) a 27 ºC y una
presión de 9120 mm de Hg. Determinar la presión del gas (en atm) cuando se calienta
a 100 ºC.
Datos:
T1= 27°C + 273 = 300K
P1 = 9120 mmHg
T2 = 100°C + 273 = 373K
P2 = x
De acuerdo a la ley de Gay-Lussac se tiene:
𝐏𝟏 𝐏𝟐
=
𝐓𝟏 𝐓𝟐
9120 mmHg
P2
=
300K
373K
Programa de Acceso Inclusivo, Equidad y Permanencia
PAIEP U. de Santiago
Química
P2 =
9120mmHg ∙ 373K
300 K
P2 = 11339,2 mmHg
Transformando a unidades de atmósferas (atm):
1 atm
760 mmHg
=
x atm
11339,2 mmHg
P2 = 14,9 atm
EJERCICIO 8. Un tanque de almacenamiento contiene un gas a 5 ºC y 5 atm. Una
válvula de seguridad del tanque explota cuando la presión supera el doble de la
presión inicial, ¿Hasta qué temperatura se puede calentar el tanque?
Datos:
T1= 5°C + 273 = 278K
P1 = 5 atm
T2 = x
P2 = 10 atm
𝐏𝟏 𝐏𝟐
=
𝐓𝟏 𝐓𝟐
5 atm 10 K
=
278 K
T2
T2 =
278 K ∙ 10 atm
5 atm
T2 = 556 K
EJERCICIO 9. ¿Cuántos moles contiene un gas en CNPT si ocupa un volumen de 336 L?
Datos:
CNPT: T°= 0°C y P = 1 atm
T1= 0°C + 273 = 273K
P1 = 1 atm
𝐏∙𝐕=𝐧∙𝐑∙𝐓
Programa de Acceso Inclusivo, Equidad y Permanencia
PAIEP U. de Santiago
Química
𝐧=
𝐏∙𝐕
𝐑∙𝐓
RECUERDA QUE: al usar la ecuación de los gases ideales, la presión debe estar en unidades de
atm., el volumen en L y la temperatura en grados K. Estas unidades se debe a las de la constante
de los gases.
Reemplazando:
1 atm ∙ 336L
L ∙ atm
0,082
∙ 273K
K ∙ mol
n=
n = 15 moles
EJERCICIO 9. ¿Cuántos moles de un gas ideal contiene una muestra que ocupa un
volumen de 65,4 cm3 bajo una presión de 9576 mm de Hg y una temperatura de 39 ºC?
Datos:
n = x moles
V= 65,4 cm3 = 65,4 mL
P = 9576 mmHg
T = 39 °C + 273 = 312 K
Convirtiendo la presión:
1 atm
x
=
760 mmHg
9576 mmHg
𝑥 =
1 atm ∙ 9576 mmHg
760 mmHg
x = 12,6 atm
Convirtiendo el volumen:
1L
x
=
1000 cm3 65,4 cm3
65,4 cm3 ∙ 1L
x=
1000 cm3
x = 6,54 ∙ 10−2 L
Programa de Acceso Inclusivo, Equidad y Permanencia
PAIEP U. de Santiago
Química
Ahora reemplazando en la fórmula de la ley de gases ideales
𝐏∙𝐕=𝐧∙𝐑∙𝐓
𝐧=
n=
𝐏∙𝐕
𝐑∙𝐓
12,6 atm ∙ 6,54 ∙ 10−2 L
atm ∙ L
0,082
∙ 312 K
mol ∙ K
n = 3,22 ∙ 10−2 moles
EJERCICIO 10. ¿Qué volumen ocupan 150 g de CO2 a 100 ºC y 720 mm de Hg de
presión?
Datos:
m=150 gr
V= x
P = 720mmHg
T = 100 °C + 273 = 373 K
Masa atómica C = 12 g.
Masa atómica O = 16 g.
Para poder usar la fórmula de los gases ideales es necesario convertir la masa de CO2 en moles de
CO2 usando:
𝐦𝐚𝐬𝐚
𝐧=
𝐌𝐌
n=
150 gr
44 gr/mol
n = 3,41 mol
Y la presión debe convertirse en atmosfera:
1 atm
x
=
760 mmHg
720 mmHg
𝑥 =
1 atm ∙ 720 mmHg
760 mmHg
x = 0,947 atm
Programa de Acceso Inclusivo, Equidad y Permanencia
PAIEP U. de Santiago
Química
Reemplazando:
𝐏∙𝐕=𝐧∙𝐑∙𝐓
𝐕=
V=
𝐧∙𝐑∙𝐓
𝐏
atm ∙ L
∙ 373 K
mol ∙ K
0,947 atm
3,41 mol ∙ 0,082
V = 110 L
EJERCICIO 11. Calcule la masa de 2 L de gas amoníaco (NH3) en CNPT.
Datos:
CNPT: T°= 0°C y P = 1 atm
T1= 0°C + 273 = 273K
P1 = 1 atm
V= 2 L
m= x
𝐏∙𝐕=𝐧∙𝐑∙𝐓
𝐧=
Reemplazando:
n=
𝐏∙𝐕
𝐑∙𝐓
1 atm ∙ 2 L
atm L
0,082
∙ 273 K
mol K
n = 0,089 moles
Para calcular la masa del gas,
𝐧=
𝐦𝐚𝐬𝐚
𝐌𝐌
𝐦𝐚𝐬𝐚 = 𝐧 ∙ 𝐌𝐌
masa = 0,089 mol ∙ 17,0 g/mol
masa = 1,51g
Programa de Acceso Inclusivo, Equidad y Permanencia
PAIEP U. de Santiago
Química
EJERCICIO 12. Cierto recipiente de 10,00 L estalla si la presión interna es mayor de
50,0 atm. ¿Cuál es la masa más grande de Helio que se puede introducir en el
recipiente a 19 ºC?
Datos:
V= 10,00 L
P = 50,0 atm
m= x
T = 19 °C + 273 = 292 K
Utilizando la fórmula de las gases ideales, se calculan los moles del gas que estarían en esas
condiciones, y luego se convierten los moles en masa usando el peso atómico del He.
𝐏∙𝐕=𝐧∙𝐑∙𝐓
𝐧=
Reemplazando:
n=
𝐏∙𝐕
𝐑∙𝐓
50,00 atm ∙ 10,00 L
atm L
0,082
∙ 292 K
mol K
n = 20,88 moles
Para calcular la masa del gas,
𝐧=
𝐦𝐚𝐬𝐚
𝐌𝐌
𝐦𝐚𝐬𝐚 = 𝐧 ∙ 𝐌𝐌
masa = 20,88 mol ∙ 4,002 g/mol
masa = 83,56 g
EJERCICIO 13. Una lata para rociar un aerosol cuyo volumen es de 325 mL contiene
3,00 g de propano (C3H8) como propelente. ¿Cuál es la presión en atm del gas en la
lata a 28 ºC?
Datos:
V= 325 ml = 0,325L
m= 3,0 g (C3H8)
P = x atm
T = 28 °C + 273 = 301 K
MM= 44 g/mol
Programa de Acceso Inclusivo, Equidad y Permanencia
PAIEP U. de Santiago
Química
Se debe calcular el número de moles que corresponde a la masa de propano que se tiene, para
luego reemplazar en la fórmula de la ley de gases ideales para así determinar la presión del gas.
𝐧=
n=
𝐦𝐚𝐬𝐚
𝐌𝐌
3,0 g
44 g/mol
n = 0,068 mol C3 H8
Reemplazando:
𝐏∙𝐕=𝐧∙𝐑∙𝐓
𝐏=
P=
𝐧∙𝐑∙𝐓
𝐕
atm L
∙ 301 K
mol K
0,325 L
0,068 mol ∙ 0,082
P = 5,16 atm
EJERCICIO 14. ¿Cuál será la masa de oxígeno contenida en un cilindro de 10 L a 10
atm y a 27 ºC?
Datos:
V= 10 L
m= x g O2
P = 10 atm
T = 27 °C + 273 = 300 K
MM O2= 32 g/mol
Utilizando la fórmula de los gases ideales, se calculan los moles del gas O2 que estarían en esas
condiciones, y luego se convierten los moles en masa usando la masa molar del O2.
𝐏∙𝐕=𝐧∙𝐑∙𝐓
𝐧=
Reemplazando:
n=
𝐏∙𝐕
𝐑∙𝐓
10 atm ∙ 10 L
atm L
0,082
∙ 300 K
mol K
Programa de Acceso Inclusivo, Equidad y Permanencia
PAIEP U. de Santiago
Química
n = 4,07 moles
Para calcular la masa del gas O2,
𝐧=
𝐦𝐚𝐬𝐚
𝐌𝐌
𝐦𝐚𝐬𝐚 = 𝐧 ∙ 𝐌𝐌
masa = 4,1 mol ∙ 32,0 g/mol
masa = 131 g
EJERCICIO 15. ¿Qué presión ejercen 13 g de He en una botella de 3,0 L a 200 ºC?
Datos:
m= 13,0 g He
V= 3,0 L
P = x atm
T = 200 °C + 273 = 473 K
Masa atómica= 4,002 g.
Se debe calcular el número de moles que corresponde a la masa de Helio que se tiene, para
luego reemplazar en la fórmula de la ley de gases ideales para así determinar la presión del gas.
𝐧=
n=
𝐦𝐚𝐬𝐚
𝐌𝐌
13,0 g
4,002 g/mol
n = 3,25 mol de He
Reemplazando:
𝐏∙𝐕=𝐧∙𝐑∙𝐓
𝐏=
P=
𝐧∙𝐑∙𝐓
𝐕
atm L
∙ 473 K
mol K
3,0 L
3,25 mol ∙ 0,082
P = 42 atm
Programa de Acceso Inclusivo, Equidad y Permanencia
PAIEP U. de Santiago
Química
EJERCICIO 16. ¿Qué volumen ocupan 3,01.1023 moléculas de un gas a 380 mm de Hg y
a 0 ºC?.
Datos:
N° moléculas = 3,01.1023 moléculas
V= x
P = 380 mmHg
T = 0 °C + 273 = 273 K
Para convertir la presión en unidades de atm se tiene:
1 atm → 760 mmHg
x atm → 380 mmHg
x = 0,500 atm
Usando el número de Avogadro se determina el número de moles correspondientes a la cantidad
de moléculas que se disponen, luego se reemplaza en la fórmula de la ley de los gases ideales y se
obtiene el volumen que ocupa esa cantidad de moléculas.
1 mol de gas → 6,02 ∙ 1023 moléculas de gas
x mol de gas → 3,01 ∙ 1023 moléculas de gas
x = 0,500 mol de gas
𝐏∙𝐕=𝐧∙𝐑∙𝐓
𝐕=
V=
𝐧∙𝐑∙𝐓
𝐏
atm L
∙ 273 K
mol K
0,500 atm
0,500 mol ∙ 0,082
V = 22,4 L
EJERCICIO 17. El ozono presente en la estratosfera absorbe buena parte de la
radiación solar dañina. ¿Cuántas moléculas de ozono hay en 1 L de aire a 250K y 0,76
mm de Hg?
Datos:
n° moléculas O3 = x
V= 1,0 L
P = 0,76 mmHg
T = 250 K
Programa de Acceso Inclusivo, Equidad y Permanencia
PAIEP U. de Santiago
Química
Para convertir la presión en unidades de atm se tiene:
1 atm → 760 mmHg
x atm → 0,76 mmHg
x = 0,001 atm
Utilizando la fórmula de los gases ideales, se calculan los moles del gas O3 que estarían en esas
condiciones, y luego utilizando el número de Avogadro se determina la cantidad de moléculas de
O3 presentes.
𝐏∙𝐕=𝐧∙𝐑∙𝐓
𝐧=
Reemplazando:
n=
𝐏∙𝐕
𝐑∙𝐓
0,001 atm ∙ 1,0 L
atm L
0,082
∙ 250 K
mol K
n = 5,00 ∙ 10−5 moles
1 mol de gas → 6,02 ∙ 1023 moléculas de gas
5,00 ∙ 10−5 mol de gas → x moléculas de gas
𝑥 = 2,94 ∙ 1019 moléculas de gas
EJERCICIO 18. ¿Cuantos átomos de hidrógeno hay en 5 L medidos a 30 ºC y 600 mm
de Hg?
Datos:
n° átomos H = x
V= 5 L
P = 600 mmHg
T = 30°C + 273 = 303 K
Para convertir la presión en unidades de atm se tiene:
1 atm → 760 mmHg
x atm → 600 mmHg
x = 0,79 atm
Utilizando la fórmula de los gases ideales, se calculan los moles del gas H que estarían en esas
condiciones, y luego utilizando el número de Avogadro se determina la cantidad de átomos de H
presentes.
𝐏∙𝐕=𝐧∙𝐑∙𝐓
Programa de Acceso Inclusivo, Equidad y Permanencia
PAIEP U. de Santiago
Química
𝐧=
Reemplazando:
n=
𝐏∙𝐕
𝐑∙𝐓
0,79 atm ∙ 5,0 L
atm L
0,082
∙ 303 K
mol K
n = 0,16 moles H2
1 mol de H2 → 6,02 ∙ 1023 moléculas de gas
0,16 mol de gas → x moléculas de gas
𝑥 = 9,6 ∙ 1022 moléculas de gas
RECUERDA QUE: Para determinar el número de átomos se debe multiplicar el número de
moléculas por dos, ya que cada molécula de hidrógeno tiene dos moles de átomos de H (H2).
9,6 ∙ 1022 moléculas de gas × 2 = 1,9 ∙ 1023 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐻
Responsables académicos
Corregida por comité Editorial PAIEP. Si encuentra algún error favor comunicarse
acoordinaciontutores.paiep@usach.cl
Referencias y fuentes utilizadas
Chang, R.; College, W. (2002). Química. (7ª. ed). México: Mc Graw-Hill Interamericana Editores S.A.
T. Brown, E. Lemay, B. Bursten, C.Murphy. Química, La Ciencia Central. (11ª.ed). Pearson
Educación.
Balocchi, E.; Boyssières, L.; Martínez, M.; Melo, M.; Ribot, G.; Rodríguez, H.; Schifferli, R.; Soto, H.
(2002). Curso de Química General. (7a. ed.). Chile: Universidad de Santiago de Chile. Facultad de
Química y Biología.