3. Ordenar los siguientes gases en orden creciente de velocidad de difusión: O2, N2, H2, CO2. (Pesos atómicos: O = 16; N = 14; C = 12; H = 1)
(A). O2, N2, H2, CO2
(B). H2, N2, O2, CO2
(C). O2, N2, CO2, H2
(D). CO2, O2, N2, H2
Solución: D. La respuesta CO2, O2, N2, H2 enumera estos gases en orden de masa molar decreciente: 46, 32, 28 y 2. Es decir, aplicando la teoría cinética de los gases, en orden creciente de velocidad de difusión.
4. Se tienen cuatro balas de acero del mismo volumen. Cada una de ellas contiene 10000 moles de un gas diferente: deuterio, oxígeno, nitrógeno y helio. Todos ellos están a una temperatura de 20 oC. Indique cuál de las siguientes afirmaciones es incorrecta(Nota: el elemento químico hidrógeno tiene tres isótopos: 1H, 2H y 3H; el isótopo 2H se llama deuterio).
(A). Todas las balas tienen igual presión.
(B). La velocidad cuadrática media de las moléculas será menor en la bala oxígeno.
(C). La velocidad cuadrática media de las moléculas será muy parecida en la bala de deuterio y en la de helio.
(D). La velocidad cuadrática media de las moléculas será menor en la bala nitrógeno.
Solución: D. A igualdad de volumen, temperatura y número de moles, la presión será la misma en las tres balas. Por otro lado, la velocidad cuadrática media de las moléculas es inversamente proporcional a su masa. Por ello, será prácticamente igual para las moléculas de helio (He; masa molecular aproximada: 4 uma) y deuterio (D2; masa molecular aprox.: 4 uma), que tendrán la mayor velocidad. Pero será más lenta para las de oxígeno (O2; masa molecular aprox.: 32 uma). Sin embargo, las de nitrógeno (N2; masa molecular aprox.: 28 uma) estarán en una situación intermedia, será menor velocidad que la correspondiente a deuterio y helio, pero mayor que la del oxígeno. La afirmación “La velocidad cuadrática media de las moléculas será menor en la bala nitrógeno” es, pues, la incorrecta.
