El análisis de una sustancia gaseosa tiene la siguiente composición en presión: NO2:
70,60%, N2: 5,88%, NO: 23,52%. Calcula:
a) La composición en peso.
b) La densidad de la mezcla a 74ºC y 550mmHg.
Respuestas
La composición en presión de un compuesto es el coeficiente entre la presión que ese compuesto tiene respecto al total de las presiones de todos los compuestos en el sistema:
Xpi = Pi / Pt
Siendo Xpi la composición en presión del compuesto i
Pi la presión parcial de i
y Pt la presión total del sistema
Esta composición también representa la composición molar (Xi):
Xpi = Xi
También sabemos que Xi es la relación entre los moles de un compuesto i (ni) entre los moles totales de un sistema (nt):
Xi = ni / nt
Tomando una base de calculo de 100 moles totales en el sistema, sabre cuantos moles hay de cada compuesto:
nNO2: 0,7060 * 100 = 70,60 moles
nN2: 0,0588 * 100 = 5,88 moles
nNO: 0,2352 * 100 = 23,53 moles
Con los PM de cada uno, sabremos las masas:
masa = mol * PM
mNO2 = 70,60 mol * 46,1 g/mol = 3254,66 g
mN2 = 5,88 mol * 28,01 g/mol = 164,70 g
mNO = 23,53 mol * 30,01 g/mol = 706,14 g
Peso total = 4125,5 g
- Composicion en peso (Xmi):
Xmi = mi / mt
Xm NO2= 3254,66 g / 4125,5 g = 0,7889 = 78,89%
Xm N2= 164,70 g / 4125,5 g = 0,04 = 4%
Xm NO= 706,14 g / 4125,5 g = 0,1712 = 17,11%
Con la ecuación de gases ideales, calculamos el Volumen (V):
P*V = n*R*T → V = (n*R*T) / P
T = 74ºC + 273 = 347 K
P = 550 mmHg * (1 atm/760mmHg) = 0,72 atm
V = (100 mol * 0,0821 * 347K) / 0,72 atm = 3956,76 L = 3956760 mL
- Densidad (D= m/V):
D = 4125,5 g / 3956760 mL = 1,04x10^-3 g/mL