Question

¿Cuántos gramos de oxígeno (O2) hay en 3 litros, a 20ºC y una presión de 800 mm de mercurio? Ar(O)=16.

Answer 1

Respuesta:

4,20 gramos = 0,13moles

Explicación:

Hola! Para resolver esto, usaremos la ecuación de gases ideales:

p . V = n . R . T

p es la presión. [p] = atn

V es el volumen. [V] = L

n es el número de moles.  [n] = moles

R es la constante de gases ideales. [R] = atm . L / K . mol

T es la temperatura. [T] = K

Aquí arriba te expliqué que es cada letra en la ecuación y entre [...] te dejo cuales son las unidades de cada una.

Vayamos a los datos del ejercicios:

tenemos que:

p = 800mmHg. Como requiere que esté en atm, debemos convertirlo.

Para esto, usamos que 1 atm son 760mmHg. (es una conversión universal).

760mmHg ------------ 1atm

800mmHg -------------- x=?

x = 800mmHg . 1atm/760mmHg

x = 1,05atm ---> este es el valor de la presión que vamos a usar.

V = 3L. Esta unidad está bien, así que seguimos.

n es lo que queremos saber, la incógnita

R vale siempre 0,082 atm . L / K . mol

T= 20°C. Las unidades de T siempre deben estar en K, Kelvin. Para esto, sumamos a la temperatura en °C, 273. Así:

T(°C) + 273 = T(K)

20°C + 273 = 293K---> este es el valor de la temperatura que vamos a usar.

Ahora sí, vayamos a la ecuación así podemos despejar el valor que necesitamos:

p . V = n . R . T -> esta es la ecuación

1,05 atm . 3L = n  . 0,082 atm . L / K . mol . 293K --> reemplazo

Para despejar el valor de n, lo que debemos hacer es pasar dividiendo hacia el lado contrario, R. T, así:

1,05 atm . 3L  / (0,082 atm . L / K . mol . 293K ) = n --> despeje de incógnita

Finalmente resolvemos, las unidades de atm se simplifican entre ellas, igual que las de L y K. Las únicas que quedan son las de moles.

Obtenemos que:

n = 0,13 moles.

Ahora, nos piden el valor de la masa. Si bien moles es una forma de expresar la masa, nos piden en gramos. Para esto, usaremos el valor de la masa molar atómica, Ma, del gas.

Sabemos, por tabla periódica, que 1 mol de gas O2 son 32g/mol. Como tenemos que los moles son 0,13, podemos hacer una regla de 3 simple, así:

1 mol ------------- 32 g

0,13 mol ---------------- x =?

x = 0,13 mol . 32g / 1 mol

x = 4,20g ----> esta es la masa que tenemos de oxígeno, expresada en gramos.

Espero te sirva!

Answer 2

Para ello usamos la fórmula PV=nRT para luego con los moles calcular los gramos
Datos:
P= 1,05 atm (pasamos los mmHg de mercurio a atmósferas dividiéndolo entre 760)
V= 3 L
R= 0,082 (siempre vale eso)
Y= 293 k (pasamos los °C a kelvin sumándole 273)
Ahora procedemos a calcular los moles:

1,05•3=n•0,082•300
n=(1,05•3)/(0,082•300)
n=3,15/24,6
n=0,128 moles de O2

Ahora teniendo los moles con la fórmula n(mol)=g(masa)/Pm(peso molecular) calculamos los gramos, teniendo en cuenta que el peso molecular del O2 es 32.
n=g/Pm
0,128=g/32
g=0,128•32
g=4,096

Hay 4,096 gramos de O2.