Problema nº 5 de gases ideales, variación de la densidad de un gas - TP02
Enunciado del ejercicio nº 5
Sabiendo que el peso atómico del cloro es de 35,5; calcular su densidad en CNPT y luego a 200 °C y 5 atmósferas.
Desarrollo
Datos:
Masa atómico = 35,5 g
V₁ = 22,4 dm³
p₁ = 1 atm
p₂ = 5 atm
T₁ = 273 K
T₂ = 200 °C = 473 K
Fórmulas:
| δ = | m |
| V |
| p₁·V₁ | = | p₂·V₂ |
| T₁ | T₂ |
Solución
Calculamos la masa de un mol de cloro:
Mol de Cl₂: 2·35,5 g = 71 g
Calculamos la densidad de un mol en CNPT:
| δ₁ = | m |
| V₁ |
| δ₁ = | 71 g |
| 22,4 dm³ |
Resultado, la densidad del cloro en CNPT es:
δ₁ = 3,15 g/dm³
En el segundo caso la masa se mantiene constante, lo que varía es el volumen.
De la ecuación general de los gases ideales despejamos V₂:
| p₁·V₁ | = | p₂·V₂ |
| T₁ | T₂ |
| V₂ = | p₁·V₁·T₂ |
| p₂·T₁ |
Reemplazamos por los datos y calculamos:
| V₂ = | 1 atm·22,4 dm³·473 K |
| 5 atm·273 K |
| V₂ = | 10.595,2 dm³ |
| 1.365 |
V₂ = 7,7621 dm³
Con este dato y la masa calculamos la densidad a 200 °C y 5 atmósferas:
| δ₂ = | m |
| V₂ |
| δ₂ = | 71 g |
| 7,7621 dm³ |
Resultado, la densidad del cloro a 200 °C y 5 atmósferas es:
δ₂ = 9,15 g/dm³
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo de cómo determinar la variación de la densidad de un gas