Question

Se tiene 100 gramos de un gas con la siguiente composición en peso: nitrógeno: 74,7%; Oxígeno: 22,9 %, Argón: 1,3 %, vapor de agua: 1,0 % y óxido de carbono (IV): 0,1 %. Determina la densidad de dicho gas a 20ºC y 740 mm Hg.

Answer 1

La densidad del gas es de 0.00116 g/ml

Datos:

74.7% Nitrógeno

22.9% Oxígeno

1.3% Argón

1.0% H₂O

0.1% CO₂

T = 20°C = 293.15 K

P = 740 mm Hg $\frac{1 atm}{ 760 mmHg}$ = 0.973 atm

Pesos atómicos:

N = 14.0

O = 16

Ar = 40

H = 1

C = 12

Si tenemos 100 g de un gas, entonces tendremos:

74.7 g Nitrógeno

22.9 g Oxígeno

1.3 g Argón

1.0 g  H₂O

0.1 g CO₂

Calculamos el # moles de cada uno

74.7 g N₂ $\frac{1 mol N}{28 g} =  2.667 mol$

22.9 g O₂ $\frac{1 mol O }{32 g}  = 0.715 mol$

1.3 g Ar $\frac{1 mol Ar}{40 g} = 0.032 mol$

1.0 g H₂O $\frac{1 mol H2O}{18 g}$ = 0.055 mol

0.1 g CO₂ $\frac{1 mol CO2}{44 g} = 0.0022 mol$

Sumamos todos las concentraciones para tener el número total de moles

5.33 + 1.43 + 0.032 + 0.055 + 0.0022 = 3.471 mol

Calculamos el volumen del gas a partir de la ecuación general de los gases

PV = nRT

V = (nRT) / P

V = [3.471mol ( 0.0821 L atm/mol K) (293.15 K)] / 0.973 atm

V = 85.85 L = 85 850 ml

Densidad = masa / volumen

Densidad = 100 g / 85 850 ml

Densidad = 0.00116 g/ml

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