¿Cuál es la densidad del nitrógeno gaseoso a 227°C y 3800 mmHg de presión?
Dato adicional Peso atómico: N = 14
Respuestas
Respuesta:
densidad= 1,7 kg/L
Explicación:
Se define la densidad como una relación entre la masa y el volumen de un cuerpo, átomo, etc. d=m/v
No contamos con la masa del átomo ni su volumen, pero gracias a la ley de los gases ideales, podemos encontrar una relación entre volumen, temperatura y presión.
PV=RTn
P=presión; V=volumen; R=constante 0,082 L⋅atm⋅K−1⋅mol−1; T= temperatura y n= moles
n=masa/masa molar
Transformar estas medidas a kelvin y atm.
227°C=500, 15°K y 3800 mmHg=5 atm
PV=RTn --> 5 atm * V=0,082 L⋅atm⋅K−1⋅mol−1 *500,15°K * n
Notamos que para resolver la ecuación necesitamos volumen y moles, pero como se menciona antes n=masa/masa molar y la masa molar del nitrógeno es 14.
PV=RTn --> 5 atm * V=0,082 L⋅atm⋅K−1⋅mol−1 *500,15°K * m/14 g/mol
Ahora nos falta el volumen y la masa, los cuales, como se dijo antes, sirven para determinar la densidad, por lo tanto sólo queda agrupar términos a un lado y otro de la ecuación.
PV=RTn --> 5 atm * V=(41 L⋅atm⋅mol−1 * m)/14 g/mol
PV=RTn --> 14 g/mol * 5 atm * V=41 L⋅atm⋅mol−1 * m
PV=RTn --> (14 g/mol * 5 atm)/41 L⋅atm⋅mol−1 = m/V
densidad= 1,7 kg/L