(TEMA 3) 3. La ecuación de estado de Van der Waals para los gases reales es: (p + n2a / V2) (V – b) = nRT. Sobre las unidades de a y b, ¿qué afirmación es correcta?
(A). a se expresa siempre en atm–1 y b en L
(B). Si p se da en atm y V en L, a debe expresarse en atmL2 mol–2 y b en L
(C). Si p se da en atm y V en L, a debe expresarse en atm y b en L–1
(D). Son unidades adimensionales de valor característico para cada gas.
Solución: B. La ecuación de estado de Van der Waals es análoga a la de los gases ideales, ya que el segundo término de la ecuación es el mismo en ambas y el primero es, en ambas, el producto de una presión por un volumen. El primer paréntesis, por tanto, tiene que tener unidades de presión. Como es un sumando, si p viene en atm, n2a / V2 debe venir en la misma unidad –si no, no podrían sumarse–. Para que esto se cumpla, cuando n se da en moles y V en L, a debe darse en atmL2 mol-2. En cuanto a b, para poder restarse de V debe tener la misma unidad que V.
(TEMA 3) 4. En las mismas condiciones de presión y temperatura, ¿qué moléculas de los siguientes gases tiene mayor velocidad cuadrática media?
(A). H2
(B). CH4
(C). C4H10
(D). Las tres la misma, pues la velocidad cuadrática media solo depende de T.
Solución: A. La velocidad cuadrática media es mayor cuanto menos pese la molécula (ya que la masa molecular aparece en un denominador en la expresión de aquella variable). Por tanto, de los tres gases, aquel cuyas moléculas son más veloces es el de menor masa molecular. Esto tiene su lógica: cuanto menos pese una molécula más rápidamente se mueve.
