Problema n° 6 de gases ideales, masa y densidad de un gas - TP13
Enunciado del ejercicio n° 6
¿Qué masa de hidrógeno en CNPT puede estar contenida en un recipiente que contiene 4 g de oxígeno en CNPT?
Desarrollo
Datos:
mO2 = 4 g
Masa atómica O = 15,9994
Masa atómica H = 1,00797
Vmolar = 22,4 dm³ CNPT
Fórmulas:
| δ = | m |
| V |
Solución
Primero debemos hallar el volumen que ocupan 4 g de oxígeno en CNPT.
Calculamos el peso molecular del oxígeno:
PMO2 = 2·15,9994 g = 31,9988 g
Calculamos la densidad en CNPT del oxígeno:
| δO2 = | PMO2 |
| Vmolar |
Reemplazamos por los datos y calculamos:
| δO2 = | 31,9988 g |
| 22,4 dm³ |
δO2 = 1,428517857 g/dm³
Conocida la densidad en CNPT podemos calcular el volumen ocupado por el oxígeno.
Aplicamos nuevamente la fórmula de densidad, pero para calcular el volumen:
| δ = | m |
| V |
Despejamos V:
| VO2 = VH2 = | m |
| δ |
Reemplazamos y calculamos:
| VO2 = VH2 = | 4 g |
| 1,428517857 g/dm³ |
VO2 = VH2 = 2,800105004 dm³
Tenemos el dato del volumen del recipiente, a continuación, procedemos de igual forma, pero con el hidrógeno.
Calculamos el peso molecular del hidrógeno:
PMH2 = 2·1,00797 g = 2,01594 g
Calculamos la densidad en CNPT del hidrógeno:
| δH2 = | PMO2 |
| Vmolar |
Reemplazamos por los datos y calculamos:
| δH2 = | 2,01594 g |
| 22,4 dm³ |
δH2 = 0,089997321 g/dm³
Conocida la densidad del hidrógeno en CNPT podemos calcular la masa de este en el recipiente.
| δH2 = | m |
| VH2 |
Despejamos m:
m = δ·V
Reemplazamos por los datos y calculamos:
m = 0,089997321 g/dm³·2,800105004 dm³
m = 0,25200195 g
Respuesta, la masa de hidrógeno que ocupa los 4 g de oxígeno en CNPT es 0,25 g.
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo de cómo determinar la masa de un gas