Archive for the ‘Teoría cinética’ Category

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  • Presiones parciales

    Wednesday, February 17th, 2010

    En un recipiente de 5L se introduce una mezcla de 4 gases ideales en condiciones estándar. La mezcla está constituida por 14g de oxígeno, 20g de nitrógeno, 5 gramos de hidrógeno y 32g de dióxido de carbono. Calcula las presiones paraciales de cada gas y la presión total del recipiente.
    Datos: R=0,082atm.L/K.mol; O=16; H=1; N=14; C=12

    Solución

    La presión total será la suma de las presiones parciales de cada uno de los gases.
    La presión parcial se define como la presión que ejercería el gas en las mismas condiciones si estuviera sólo en el mismo recipiente.
    Podemos calcular la presión parcial a partir de la ecuación de los gases ideales o a partir de la fracción molar.

    Pgas=ngasRT/V=Χgas.PTOT
    Χgas=ngas/ntotales

    Lo primero que debemos hacer es calcular los moles de cada una de las sustancias gaseosas que tenemos. Para ello debemos calcular sus pesos moleculares pues n=m/PM
    PM(O2)=16.2=32g → n(O2)=14/32=0,44moles
    PM(H2)=1.2=2g → n(H2)=5/2=2,5moles
    PM(N2)=14.2=28g → n(N2)=20/14=1,43moles
    PM(CO2)= 12 + 16.2=44g → n(CO2)=32/44=0,73moles

    P(O2)=n(O2)RT/V=0,44. 0,082.298/5 = 2,15atm
    P(H2)=n(H2)RT/V=2,5. 0,082.298/5 = 12,22atm
    P(N2)=n(N2)RT/V=1,43. 0,082.298/5 = 6,99atm
    P(CO2)=n(CO2)RT/V=0,73. 0,082.298/5 = 3,57atm

    PTOT=P(O2)+P(H2)+P(N2)+P(CO2)=2,15+12,22+6,99+3,57=24,93atm


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    Gases ideales. Qué pasa con la presión cuando se aumenta la temperatura

    Wednesday, February 17th, 2010

    Supongamos un gas encerrado en un recipiente cuya cara superior puede desplazarse con un émbolo móvil. ¿Qué ocurre cuando se duplica la temperatura a la que el gas se encuentra?

    Solución

    Si el émbolo está móvil quiere decir que el volumen del recipiente es variable y lo que queremos ver es cómo varía el volumen del gas cuando varía la temperatura, permaneciendo el resto de los parámetros constante.
    Utilizamos la ecuación de los gases ideales: pV=nRT
    En la 1ª situación tendremos p.V1=nRT1 → V1 = nRT1/p
    En la 2ª situación sabemos que T2=2T1
    p.V2=nRT2 → V2= nRT2/p = nR2T1 / p = 2 V1

    El volumen se duplica
    ¿Por qué? Al aumentar la T, aumenta también la energía cinética de las moléculas y por lo tanto, los choques contra las paredes del recipiente que desplazarán el émbolo, aumentando el volumen.

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    Gases ideales

    Wednesday, February 17th, 2010

    Una cierta cantidad de sustancia gaseosa ocupa 25L y tiene una densidad de 1,25g/L a 20ºC y 2 atm. ¿Cuál sería su densidad a 0ºC y 1atm de presión?

    Solución

    La masa de sustancia gaseosa no va a variar. Lo único que va a variar va a ser el volumen, que es lo que tenemos que calcular.
    Como se trata de un gas utilizamos la ecuación de los gases ideales: pV=nRT
    Para calcular los moles de sustancia que tenemos: n = pV/RT = 2.25/0,082.293 = 2,08moles
    Densidad: ρ=m/V → m=ρV=1,25.25 = 31,25g

    Calculamos ahora el volumen de los 2,08 moles a 0ºC y 1atm: pV=nRT → V=nRT/p=2,08.0,082.273/1=46,59L

    ρ=m/V=31,25/46,59=0,67g/L

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