Hola me pueden ayudar con este problema!
Un hidrocarburo sólido fue quemado en presencia del aire dentro de un recipiente cerrado produciéndose una mezcla de gases que ejercen una presión total de 3,34 atmósfera. Un análisis de la mezcla muestra que contiene 0,340g de vapor de agua,0,792 g de dióxido de carbono 0,288g de oxígeno y 3,79g de nitrógeno. Calcular la fracción molar y la presión parcial de dióxido de carbono y oxígeno en la mezcla considerando que se comporta idealmente

Respuestas

Respuesta dada por: paulrada

- Denotando con las siguientes siglas cada una de las variables:

m H2O = masa del agua en la mezcla = 0,340 g

m CO2 = masa del dióxido de carbono en la mezcla = 0,792 g

m O2 = masa del oxígeno en la mezcla = 0,288 g

m N2 = masa del nitrógeno en la mezcla = 3,79 g

Pt = Presión total en el recipiente = 3,34 atm

YCO2 = Fracción molar del CO2= n CO2/(nt)

YO2 = Fracción molar del O2= n O2/(nt)

PM H2O = Peso molecular del agua = 18 g/mol

PM CO2= Peso Molecular del CO2= 44 g/mol

PM O2 = Peso molecular del O2 = 32 g/mol

PM N2 = Peo molecular del N2 = 28 g/mol

n = moles

i = componente

- Para resolver el problema utilizaremos la Ley de Dalton de las presiones parciales, que establece que la presión de parcial cada componente (Pi) en una mezcla es igual a su fracción molar (Yi) por la presión total del sistema (Pt).

Pi = Yi x Pt

- El número de moles totales (nt), es igual a la suma del número de moles presentes de cada componente en la mezcla. Y el número de moles de cada componente (ni) es igual a su masa (mi) entre su peso molecular (PMi)

ni = mi/ PMi

nH2O = mH2O/PMH2O → nH2O = 0,340 g/18 g/mol → nH2O = 0,019 moles

nCO2 = mCO2/PMCO2 → nCO2 = 0,792 g/44 g/mol → nCO2 = 0,018 moles

nO2 = mO2/PMO2 → nO2 = 0,288 g/32 g/mol → nO2 = 0,009 moles

nN2 = mN2/PMN2 → nN2 = 3,79 g/28 g/mol → nN2 = 0,135 moles

→ nt = nH2O + nCO2 + nO2 + nN2

→ nt = 0,019 moles + 0,018 moles + 0,009 moles + 0,135 moles

→ nt = 0,181 moles

- La fracción molar de cada componente (Yi) está dada entre el número del componente (ni) en la mezcla sobre el número de moles totales (nt)

Yi = ni/nt

YCO2 = 0,018/0,181 → YCO2 =0,018/0,181 → YCO2 = 0,0994

YO2 = 0,009/0,181 → YO2 =0,018/0,181 → YO2 = 0,0497