Problema nº 8 de gases ideales, moles y moléculas de un gas - TP03
Enunciado del ejercicio nº 8
Se tienen 10 litros de hidrógeno a 27 °C y 2 atmósferas de presión, calcular:
a) Número de moles.
b) Número de moléculas.
c) Número de átomos.
Desarrollo
Datos:
V₁ = 10 l
p₁ = 2 atm
T₁ = 27 °C
Fórmulas:
p₁·V₁ | = | p₂·V₂ |
T₁ | T₂ |
Solución
Adecuamos las unidades:
V₁ = 10 l = 10 dm³
T₁ = 27 °C = 300 K
Aplicamos la ecuación general de los gases ideales para determinar el volumen que ocuparía el hidrógeno en CNPT, despejamos V₂:
V₂ = | p₁·V₁·T₂ |
p₂·T₁ |
Reemplazamos por los datos y calculamos:
V₂ = | 2 atm·10 dm³·273 K |
1 atm·300 K |
V₂ = 18,2 dm³
a)
Mediante regla de tres simple calculamos los moles de hidrógeno (H₂) en las condiciones dadas:
22,4 dm³ de H₂ | ⟶ | 1 mol |
18,2 dm³ de H₂ | ⟶ | x |
x = | 18,2 dm³ de H₂·1 mol de H₂ |
22,4 dm³ de H₂ |
Resultado, los moles de hidrógeno son:
x = 0,8125 moles de H₂
b)
Calculamos las moléculas de hidrógeno (H₂) en las condiciones dadas:
22,4 dm³ de H₂ | ⟶ | 6,02·10²³ moléculas |
18,2 dm³ de H₂ | ⟶ | x |
x = | 18,2 dm³ de H₂·6,02·10²³ moléculas |
22,4 dm³ de H₂ |
Resultado, las moléculas de hidrógeno son:
x = 4,89·10²³ moléculas de H₂
c)
Calculamos los átomos de hidrógeno en las condiciones dadas, su molécula es biatómica:
22,4 dm³ de H₂ | ⟶ | 2·6,02·10²³ átomos |
18,2 dm³ de H₂ | ⟶ | x |
x = | 18,2 dm³ de H₂·2·6,02·10²³ átomos |
22,4 dm³ de H₂ |
Resultado, los átomos de hidrógeno son:
x = 9,78·10²³ átomos
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo calcular los moles y moléculas de un gas