Question

20 En una bombona de 5 L hay
nitrógeno a 25 °C y 3 atm de
presión. En otra bombona de
10 L tenemos argón a 25 °C y 1
atm de presión. Si pasase todo
el nitrógeno al interior de la
bombona de argón, calcula:
a) La masa de gas que habría
dentro de la bombona.
b) La presión que ejercería la
mezcla de los dos gases.
06b12
9UI
c) La presión parcial debida a
cada uno de los componen-
tes de la mezcla.

Answer 1

Para una mezcla de gases Nitrógeno y Argón, que estaban contenidos en recipientes separados, y se unen manteniendo temperatura constante, se determina:

a) masa de gas en la mezcla = 33,56 g

b) Presión total = 2,5 atm

c) Presión parcial del Nitrógeno = 1,5 atm

   Presión parcial del Argón = 1 atm

Cálculo de número de moles de cada gas

Usando la ecuación de estado de gases ideales:

n = número de moles = (P . V) / (R . T)

Vn = 5 L

Pn = 3 atm

T = 25 °C = 273 + 25 = 298 K

moles de N₂ = (3 atm × 5 L ) / (0,082 atm. L/ K.mol × 298 K ) = 0,614 mol

Va = 10 L

Pa =1 atm

T = 25 °C = 273 + 25 = 298 K

moles de Ar = (1 atm × 10 L ) / (0,082 atm. L/ K.mol × 298 K ) = 0,409  mol

moles totales = 0,409 + 0,614 = 1,023 moles

Cálculo de masa de gas en la mezcla

masa de N₂ = 0,614 mol  ×  28 g/ mol = 17,2 g

masa de Ar = 0,409 mol  ×  40 g/ mol = 16,36 g

masa de gas en la mezcla = 17,2 + 16,36 = 33,56 gramos

Cálculo de Presión total de la mezcla de gases

P = n. R . T / V

P = (1,023 mol × 0,082 atm. L/ K.mol × 298 K) / 10 L

P = 2,5 atm

Cálculo de fracción molar de cada gas en la mezcla

Fracción molar de N₂ = 0,614 / 1,023 = 0,6

Fracción molar de Ar = 0,409 / 1,023 = 0,4

Cálculo de presión parcial de cada gas en la mezcla

Presión parcial de N₂ =  0,6  ×  2,5 atm = 1,5 atm

Presión parcial de Ar =  0,4  ×  2,5 atm = 1 atm

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