Question

6. Un contenedor de 4.0 L que contiene He a 6.0 atm es conectado a otro contenedor de 3.0L que contiene N2 a 3.0 atm. Si los gases se mezclan. a) Encuentre la presión parcial de cada gas después de la mezcla. b)Encuentre la presión total de la mezcla. c)¿ Cuál es la fracción molar del He?

Answer 1

Cuando los gases se mezclan:

a) La presión parcial del He y N₂ es, respectivamente, 3.43 atm y 1.29 atm

b) La presión total de la mezcla es 4.72 atm

c) La fracción molar de He es 0.73

Explicación:

Utilizando la Ley de los Gases Ideales:

PV= nRT

Dónde:

P= Presión

V= Volumen

n= Número de moles

R= Constante universal de los gases ideales

T= Temperatura

Antes de la mezcla se tiene:

P₁V₁= nRT

Después de la mezcla:

P₂V₂= nRT

Asumiendo que tanto n como T permancen constantes durante el proceso:

P₁V₁=P₂V₂

La presión parcial de cada gas es:

Para el He:

P₂,He= P₁V₁ / V₂

P₂,He= (6.0 atm * 4.0 L)/ (4.0 L + 3.0 L)= 3.43 atm

Para el N₂:

P₂,N₂= P₁V₁ / V₂

P₂,N₂= (3.0 atm * 3.0 L)/ (4.0 L + 3.0 L)= 1.29 atm

La presión total es:

Ptotal= P₂,He + P₂,N₂

Ptotal= 3.43 + 1.29= 4.72 atm

Fracciones molares en la mezcla:

XHe= P₂,He / Ptotal= 3.43/4.72= 0.73

XN₂= P₂,N₂ / Ptotal= 1.29/4.72= 0.27