Problema nº 5 de ecuación de estado de los gases ideales, fracción molar y presiones parciales - TP17

Enunciado del ejercicio nº 5

En un matraz para gases de 2,83 litros se introducen 0,174 g de H₂ y 1,365 g de N₂, a los que se supone comportamiento ideal. La temperatura es de 0 °C.

a) ¿Cuáles son las fracciones molares de cada gas?

b) ¿Cuál es la presión total y cuales son las presiones parciales de cada gas?

Desarrollo

Datos:

V = 2,83 l

m_H2 = 0,174 g

m_N2 = 1,365 g

t = 0 °C

Fórmulas:

p·V = n·R·T

p_T = ∑p_g

Solución

a)

Calculamos el número de moles de cada elemento que hay en la mezcla y el n total. Armamos la tabla de contingencia:

nₜ = 0,135038773

Hallamos la fracción molar de cada gas:

Resultado a), las fracciones molares de cada gas son:

fm_H2 = 0,64

fm_N2 = 0,36

b)

Aplicamos la ecuación de estado de los gases ideales:

p·V = n·R·T

Despejamos p:

Convertimos las unidades de temperatura:

T₁ = 273 °C + 0 °C = 273 K

Reemplazamos por los valores y calculamos:

p_T = 1,068841435 atm

Con éste valor aplcamos la ecuación de las presiones parciales de los gases:

p_T = ∑p_g

Resultado b), la presión total y las presiones parciales de cada gas son:

p_T = 1,07 atm

p_H2 = 0,68 atm

p_N2 = 0,39 atm

Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina

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Ejemplo de cómo determinar las presiones parciales y las fracciones molares