El CO2 es un gas de efecto invernadero, se mide un volumen de 22.4litros a 1 atmósfera de presión
y 273K. ¿Cuál es el número de moles y la masa que hay de dicho gas?
A. 2 y 88.
B: 1 y 44
C. 3 y 100
D: 4 y 44
Respuestas
Supongamos que tenemos un gas encerrado en vasijas de 25 l de capacidad, todas ellas a la temperatura de cero grados centígrados. Si la presión en la primera vasija es de 0,1 atmósfera, en la segunda 1 atmósfera y en la tercera 10 atmósferas. ¿Cual será la masa de gas en cada una de ellas si el gas es oxígeno cuyo peso molecular es 32?.
Utilizaremos la ecuación de estado pV=nRT
Para la primera vasija n=pV/RT = 0,1*25/0,08207*273,15 = 0,1115
Para la segunda vasija n=pV/RT = 1*25/0,08207*273,15 = 1,1152
Para la tercera vasija n=pV/RT = 10*25/0,08207*273,15 = 11,1520
A partir del numero de moles podemos calcular la masa ya que n=m/M
Para la primera vasija m=0,1115*32 = 3,568 g
Para la segunda vasija m= 1,1152*32 = 35,68 g
Para la tercera vasija m= 11,152*32 = 356,80 g
CASO 2
El aire seco contiene un 21% de oxigeno. ¿Cuánto oxígeno habrá en 1 l de aire a 37º de temperatura si estamos respirando a nivel del mar (presión 760 mmHg), a 7.000 m de altitud (presión 308 mmHg) y a 20 metros de profundidad en el océano (presión 3 atm)?. La masa molecular del oxigeno es 32.
La temperatura será T=273,15+37 =310,15
La presión debe transformarse a atmósferas
lugar y presión
presión total
porcentaje O2
presión parcial
masa =32*pV/RT
proporción de masa
a 7000 m
308 mmHg
21%
308*0,21=64,68 mmHg
32*64,68/760*0,08207*310,15=0,107 g
40,5
nivel mar
760 mmHg
21%
760*0,21=159,6 mmHg
32*159,6/760*0,08207*310,15= 0,264 g
100
20 m profundidad
3 atm
21%
3*0,21=0,63 atm
32*0,63/1*0,08207*310,15= 0,792 g
300
CASO 3
El peso molecular del carbónico (CO2) es 44 gr/mol. ¿Cuál será la densidad del carbónico en condiciones normales y a 37ºC y 710 mmHg de presión.
Condiciones normales 760 mmHg (1 atm) de presión y 0ºC de temperatura (T=273,15)
ρ=pM/RT
a) En condiciones normales
ρ=pM/RT = 1*44/0,08207*273,15 = 1,962 gr/l = 1,962 10-3 gr/cc
b) A 37ºC y 710 mmHg de presión
p= 710/760 =0,934 atm
T=273,15+37=310,15
ρ=pM/RT = 710*44/760*0,08207*310,15 = 1,615 gr/l = 1,615 10-3 gr/cc
CASO 4
En un recipiente de 6 litros de capacidad tenemos una mezcla de 175 mM de nitrógeno, 46 mM de oxigeno y 15 mM de agua. La temperatura de la vasija es de 37ºC. ¿Cuál será la presión de cada uno de los gases?
n1= p1V/RT
n2=p2V/RT
n3=p3VRT
n1+n2+n3=pV/RT = (p1+p2+p3)V/RT
0,175+0,046+0,015 =0,236 = P*6/0,08207*310,15
p=0,236*0,08207*310,15/6= 1 atm = 760 mmHg
p1= 0,175*0,08207*310,15/6 = 0,742 atm = 564 mmHg
p2= 0,046*0,08207*310,15/6 = 0,195 atm = 148 mmHg
p3= 0,015*0,08207*310,15/6 = 0,064 atm = 48 mmHg
Se trata de una comprobación de la ley de DALTON. La presión de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales. La presión parcial es la que ejercería cada gas por si solo si ocupase el volumen total.
La presión parcial es proporcional a la concentración fraccional del gas Así:
px=Fx*Pt.