Question

19. ¿Podrían 100 g de N2 en un recipiente de 200 mL ejercer una presión de 35 atm a 28 °C comportándose como un gas ideal? Si su respuesta es negativa, qué presión ejercería el gas, sabiendo que las constantes de Van der Waals para el N2 son 3.11 L.atm/mol2 y 0.076 L/mol

Answer 1

1. La Respuesta es negativa siendo el volumen del N2 como gas ideal de   2.5098 L mayor que el volumen disponible para ser ocupado por el gas

2.  La presión que ejercería el N2 como gas real es de -0.1657 atm

Explicación:

Se aplica ecuación de estado

p*V= nRT

Despejar V

V= nRT/p

V= (100/28.01)* 0.082 *301 / 35 = 3.559* 24.682/35 = 2.5098 L

Respuesta negativa porque el volumen del gas N2 como ideal es de 2.5098 L*1000   =2509.81 ml.

Si el recipiente es de 200 ml el N2 ideal no lo podría contener

Parte b) presión del N2  gas real es de -0.1657 atm

Ecuación de Vander Walls

(p +a*(n2/V) (   (V/n)  -b)     = RT

Despejando p se tiene

(p +a*(n2/V)       =            RT*    (V/n)  -b)   (1)

Resolviendo el termino de la derecha

 RT*   (V/n)  -b)= 0.082*301  * ( 2.5098 L/3.559 mol) -  0.076 L/mol

RT*   (V/n)  -b)= 15.5299 atm*L/K mol *K * (L/mol)

Volviendo a la ecuación 1

(p +a*(n2/V)  = 15.5299 atm*L/ mol *  (L/mol)

P+ (3.11 L.atm/mol2) *(3.559 mol)2/  2.5098 L= 15.5299 atm*L/ mol * (L/mol)

p+15.6956 = 15.5299 atm

p= 15.5299 atm -15.6956 atm =  -0.1657 atm

Presión negativa indica compresión del gas