D2-1
Una certa quantità di idrogeno viene posta in una camera di platino a volume
costante. Quando la camera viene immersa in un bagno di ghiaccio che sta fondendo,
la pressione assoluta del gas è di 1000 mm di mercurio.
(a) Qual è la temperatura in gradi centigradi quando il manometro segna
esattamente 100 mm di Hg?
(b)A che pressione si arriverà quando la camera sarà portata a 100°C?
Pgas1 = 1000 mm Hg
Tga2 = ?
Tgas1 = 273 K
a)
b)
P1 P2

T1 T2
Pgas2 = 100 mm Hg
1000 273
273 100

; x
 27,3 K
100
x
1000
Pgas1 = 1000 mm Hg
Pgas2 = ?
Tgas1 = 273 K
Tga2 = 273 + 100 = 373 K
P1 P2

T1 T2
1000
x

;
273 373
x
t=-246 °C
373 1000
 1366 mmHg
273
D2-3
Se la densità assoluta di un gas a 30°C e a 768 mm di Hg è pari a 1.253 g/l,
trovare la sua densità assoluta nelle condizioni normali.
T1 = 303 K
P1 = 768 mm Hg
d1 = 1,253 g/l
PV  nRT ; PV 
T2 = 273 K
P2 = 760 mm Hg
g
g
RT ; P Pm  RT ; P Pm  d RT
Pm
V
P1 Pm  d1RT1
P2 Pm  d 2 RT2
dividendo le due equazioni
P1 Pm
d1RT1

P2 Pm d 2 RT2
P2T1
760 303
d2 
d1 
d1  1,376 g / l
PT
768 273
1 2
D2-4
Un volume di 95 ml di ossido d'azoto a 27°C viene raccolto su mercurio, in una
provetta graduata; il livello del mercurio all'interno del tubo è maggiore di 60 mm
rispetto al livello del mercurio all'esterno, quando il barometro indica 750 mm,
(a) Calcolare il volume della stessa massa di gas nelle condizioni normali. (b) Che
volume occuperà la stessa massa di gas a 40°C, quando la pressione barometrica è di
745 mm e il livello del mercurio all'interno del tubo è di 25 mm più basso del livello
esterno?
V = 95 ml
750 mm
T = 300 K
60 mm
Pest = 750 mm Hg
Pgas = Pest - 60 mm Hg
a) Volume della stessa massa di gas in condizioni normali:
T2 = 273 K
P2 = 760 mm Hg
T1 = 300 K
P1 = 690 mm Hg
P1V1 = n1RT1
P2V2 = n2RT2
n1 =n2
PV
T
PV
690  95  273
1 1
 1 ; V2  1 1 T2 
 78, 48ml
PV
T2
P2T1
760  300
2 2
750 mm
25 mm
b) Volume alle condizioni di 40 °C, 745 mm Hg e livello mercurio a 25 mm più basso dell’
esterno.
T1 = 273 K
P1 = 760 mm Hg
T2 = 273 + 40 = 313 K
P2 = 745 + 25 = 770 mm Hg
PT
760  313  78, 48
1 2
V2 
V1 
 88,81ml
P2T1
770  273
D2-6
Un recipiente di 250 ml contiene cripto a 500 mm di Hg. Un recipiente di
450 ml contiene elio a 950 mm. Vengono mescolati i contenuti dei due
recipienti, aprendo un rubinetto che li collega. Supponendo che tutte le
operazioni vengano eseguite a temperatura costante e uniforme, calcolare la
pressione finale totale e il percento in volume di ogni gas nella miscela
risultate. Trascurare il volume del rubinetto.
Kr
250 ml
500 mm
He
450 ml
950 mm
Se si apre il rubinetto si ha un unico recipiente di 250+450=700 ml
Come sono dei gas ideali si comportano in modo indipendente in tutto il volume
PHeT VHeT = PHe VHe
PHeT 
PKrT
PHeVHe 950  450

 610.7mmHg
VHeT
700
PKrVKr 500  250


 178.6mmHg
VKrT
700
PT = PHeT + PKrT =610.7 +178.6 = 789.3 mm Hg
Per calcolare il percento in volume, sappiamo che il rapporto dei volumi sono gli
stessi rapporti delle pressioni in condizione di temperatura uguale. Quindi:
178.6
% Kr 
100  22.63%
789.3
610.7
% He 
100  77.37%
789.3
D2-7
La tensione di vapore dell'acqua è, a 80°C, di 355 mm di Hg. Un recipiente di
100 ml contiene ossigeno saturo d'acqua a 80°C, la pressione totale del gas
essendo di 760 mm di Hg. Il contenuto del recipiente viene pompato dentro un
altro recipiente di 50 ml alla stessa temperatura. Quali saranno le pressioni
parziali dell'ossigeno e del vapor d'acqua e la pressione totale, nello stato finale
dell'equilibrio? Trascurate il volume dell'acqua di condensazione.
TVH2O = 355 mmHg a 80 °C
PT = PO2 + PH2O = 760 mm Hg
PO2 = 760 - 355 = 405 mm Hg
P1 V1 = P2 V2
P1 = 405 mm Hg
V1 = 100 ml
V2 = 50 mm Hg
P2 = ?
P2 
P1V1 405 100

 810mmHg
V2
50
La pressione del vapore acqueo non cambia:
PT = 810 + 355 = 1165 mm Hg
D2-9
Quanti grammi di KClO3 sono necessari per preparare 18 litri di ossigeno
raccolti su acqua a 22°C e 760 mm di Hg? La tensione di vapore dell'acqua, a
22°C, è 19.8 mm di Hg.
2 KClO3
Calcolo moli
2 KCl + 3 O2
PO2 = 760 – 19,8 = 740,2 mm Hg
T = 273 + 22 = 295 K
PV
n
RT
740,2
18
n  760
 0,725 moli
0,082  295
moli KClO3 = 2/3 moli O2 = 2/3 0,725= 0,48 moli
g KClO3 = moli · Pm = 0,48 (39+35,5+3 · 16) = 58,32
D2-12
Un campione di 0.712 g di carburo di calcio, CaC2 commerciale, reagendo con
l'acqua libera 195 ml di acetilene, C2H2. Il volume del gas viene misurato su
acqua a 15°C e a 748 mm Hg. La tensione di vapore dell'acqua a 15°C è di
13 mm.
CaC2 + 2 H2O  Ca(OH)2 + C2H2
Determinare:(a) il volume dell'acetilene in condizioni normali; (b)la massa di
CaC2 puro necessario per ottenere questo volume; (c)la percentuale in massa di
CaC2 nel campione commerciale.
CaC2 + 2 H2O
0,712 g
Ca(OH)2 + C2H2
195 ml
a) Volume acetilene in condizioni normali:
PC2H2 = 748 – 13 = 735 mm
P2 = 735 mm
V2 = 195 ml
T2 = 373+15 = 288 K
P1 = 760 mm
T1 = 273 K
T1 P1V1

T2 V2 P2
P2T1
735 273
V1 
V2 
195  179ml
P1T2
760 288
Peso di CaC2
Moli di CaC2 = moli di C2H2 = 179 / (22.4 · 1000) = 0.00799 = 0.08 moli
g CaC2 = moli · Pm = 0.008(12·2+40) = 0.512 g
c) Peso del campione di CaC2 commerciale.
Come il peso totale non è 0.712 g ci sono delle impurezze
0,512
x
100  0,512

;x 
 71,9%
0,712 100
0,712
D2-14
Un campione di 100 g di zinco puro al 95% è trattato con acido cloridrico. Che
volume di idrogeno si produce: (a) in condizione normali, (b) a 30°C e 768 mm Hg?
Pa Zn = 65,4
Zn + 2 HCl
ZnCl2 + H2
moli Zn = moli di H2
moli Zn = 95 / 65,4 = 1,45 moli
moli H2 = V(lt) / 22.4 l
V= moli · 22,4 = 32,48 l
b) T1 = 273 K
T2 = 30 + 273 = 303 K
P1 = 760 mm Hg
P2 = 768 mm Hg
V1 = 32,48
V2 = ?
P1V1 T1
 ;
P2 V2 T2
V2 
T2 P1
303  760
V1 
32,48  35,67 lt
T1 P2
273  768
D2-15
Un gas ideale alla pressione di 650 mm occupava un pallone di volume sconosciuto.
Una certa quantità di gas, spillata dal pallone, occupava un volume di 1.52 cm3 alla
pressione di 1 atm. La pressione del gas rimasto nel pallone era di 600 mm.
Supponendo che tutte le misure siano state eseguite alla stessa temperatura, si
calcoli il volume del pallone.
Pi = 650 mm Hg
Vgas = 1,52 cm3
Pgas = 760 mm Hg
Pf = 600 mm Hg
Pressione del gas spillato = Pi – Pf = 650 – 600 = 50 mm Hg
Quindi abbiamo :
Condizioni iniziali del gas: Condizioni finali del gas:
P1 V1 = P2 V2
P2 = 50 mm Hg
V2 = ?
V2 
P1
760 1,52
V1 
 23,1 ml
P2
50
P1 = 760 mm Hg
V1 = 1,52 cm3
D2-16
Un campione di azoto gassoso viene fatto gorgogliare attraverso acqua liquida a 25°C e
raccolto quindi in un recipiente di 750 cm3 di volume. La pressione totale del gas, saturo
di vapore di acqua, è di 740 mm a 25°C. La pressione del vapore di acqua a questa
temperature è di 24 mm. Quante moli di azoto vi sono nel campione?
D2-17
Se 2.96 g di cloruro mercurico vengono vaporizzati in un pallone da 1.00 litri a
680K, la pressione risultante è di 458 mm. Qual è il peso molecolare e la formula
molecolare del vapore di cloruro mercurico?
2,96 g di composto
V = 1,00 l
T = 680 K
P = 458 mm Hg
PV = nRT
PV = ( g/PM ) RT
Pa Cl = 35,5
Pa Hg = 200,6
g
2,96  0,0082  680
g
Pm 
RT 
 273,9
458
PV
m
1
760
Formula possibile
Formula
2·35,5+ 200,6 = 271,6
HgCl2
D2-18
L'etilene gassoso, C2H4, reagisce con l'idrogeno gassoso in
base di platino per formare l'etano, C2H6, secondo
presenza di un catalizzatore a
C2H4(g) + H2(g) = C2H6(g)
Una miscela di C2H4 e H2 che conteneva più C2H4 aveva un a pressione di 52 mm in un
volume sconosciuto. Dopo che il gas venne fatto passare su di un catalizzatore a base di
platino, la sua pressione era di 34 mm per lo stesso volume e la stessa temperatura. Quale
frazione delle molecole della miscela originaria era costituita da etilene?
D2-19
Una miscela di metano, CH4, e acetilene, C2H2, occupava un certo volume a una
pressione totale di 63 mm. In campione venne bruciato a CO2 e H2O, e il solo CO2
fu raccolto trovando che la sua pressione era di 96 mm allo stesso volume e alla
stessa temperatura della miscela originaria. Quale frazione del gas era metano?
La reazione:
2 CH4 + 2 C2H2 + 9 O2
6 CO2 + 6 H2O
Valutiamo il rapporto delle moli
moli CO2 = moli C = moli CH4 + 2 moli C2H2
moli CO2 
PCO 2 V
RT

PCH 4 V
RT
2
PCO2 = PCH4 + 2 PC2H2 = 96 mm
PC2 H 2 V
RT
1)
PT = PCH4 + PC2H2 = 63 mm
2)
PCO2 = PCH4 + 2 PC2H2 = 96 mm
Abbiamo un sistema di due incognite con due equazioni, risolvendo:
PC2H2 = 63 mmm - PCH4
Sostituita nella 2)
PCH4 + 2 (63 mm - PCH4) = 96 mm
PCH4 + 2 · 63 mm - 2 · PCH4 = 96 mm
PCH4 = 2 · 63 mm - 96 mm = 30 mm
PC2H2 = 63 – 30 = 33 mm
Il rapporto delle moli è lo stesso del rapporto delle pressioni :
Se sono nelle stesse condizioni dei temperatura e volume:
PV  nRT ;
 RT 
P  n

 V 
 RT 
 RT 
P1  n1 
; P2  n2 

 V 
 V 
 RT 
n1 

P1
V  n1
 

P2
 RT  n2
n2 

 V 
PCH 4
PCH 4  PC2 H 2
30

 0,47
63