Question

hemos recogido una muestra de gas de un pozo negro hemos comprobado que ha 1 atm y 25°c, esta formado por 4.0 l de n2 ,5,0 l de ch4 y 11.0 l de co2.

calcular:la masa de cada uno,sus fracciones molares y sus presiones parciales si comprimimos el gas hasta 2 atm.

Answer 1

Se pide calcular las masas de los componentes de una mezcla gaseosa , sus presiones parciales y sus fracciones molares

Se aborda con las propiedades de mezclas de gases  ideales y las leyes relacionadas

Datos

Mezcla formada por Nitrógeno + Metano +CO2

VN2= 4L    

V CH4= 5 L

VCO2= 11.0 L                

V mezcla ?

pV= nRT

BUSCANDO EN TABLA LAS DENSIDADES DE LOS GASES DE LA MEZCLA

N2= 1,25 Kg/m3 = 1.25 *1m3/1000L *1000g/1Kh= 1.25 g/L

CH4= 0,657 kg/m³= 0.657        

CO2=  1.80 g /L        

Formula de densidad

densidad = m/V

masa N2= densidad *V    

masa N2= 1.25 g/L *4.0 L

masa N2=5 g

masa CH4= 0.657 g/L *5 L= 3.285 g

masa CO2= 1.8 g/L* 11.0L = 19.8 g

masa total= 5 g+3.285 g +19.8 g=            28.085g

Fracciones molares

xN2=  masa N2  /28.085 g = 5/28.085=  0.178

xCH4= 3.285 g/28.085 g= 0.117

xCO2= 19.8 g/28.085  g=0.705

Presiones parciales son las presiones de cada gas .

p cada gas = n RT/V cada gas

pN2= (5/28) * 0.082*298/4  = 1.0908  atm

p metano=   (3.285 g/16.04) *0.08250*298/5  = 1.00009

p dioxido carbono=   (19.8/ 44.01) *0.082*298/11 = 0.999 atm

ptotal = pN2  + pmetano+  pCO2

ptotal= 1.098 +1.0009+ 0.999   = 3.091  atm