Question

¿Cuál es la densidad del nitrógeno gaseoso a 227°C y 3800 mmHg de presión?
Dato adicional Peso atómico: N = 14

Answer 1

Respuesta:

densidad= 1,7 kg/L

Explicación:

Se define la densidad como una relación entre la masa y el volumen de un cuerpo, átomo, etc. d=m/v

No contamos con la masa del átomo ni su volumen, pero gracias a la ley de los gases ideales, podemos encontrar una relación entre volumen, temperatura y presión.

PV=RTn

P=presión; V=volumen; R=constante 0,082 L⋅atm⋅K−1⋅mol−1; T= temperatura y n= moles

n=masa/masa molar

Transformar estas medidas a kelvin y atm.

227°C=500, 15°K        y      3800 mmHg=5 atm

PV=RTn -->   5 atm * V=0,082 L⋅atm⋅K−1⋅mol−1 *500,15°K * n

Notamos que para resolver la ecuación necesitamos volumen y moles, pero como se menciona antes n=masa/masa molar  y la masa molar del nitrógeno es 14.

PV=RTn -->   5 atm * V=0,082 L⋅atm⋅K−1⋅mol−1 *500,15°K * m/14 g/mol

Ahora nos falta el volumen y la masa, los cuales, como se dijo antes, sirven para determinar la densidad, por lo tanto sólo queda agrupar términos a un lado y otro de la ecuación.

PV=RTn -->   5 atm * V=(41 L⋅atm⋅mol−1  * m)/14 g/mol

PV=RTn -->  14 g/mol * 5 atm * V=41 L⋅atm⋅mol−1  * m

PV=RTn -->  (14 g/mol * 5 atm)/41 L⋅atm⋅mol−1 =  m/V

densidad= 1,7 kg/L