e satura un volumen de 105 cm
3
de agua pura a 4
C con amoníaco gaseoso, obteniéndose unasolución de densidad 0,90 g/ml y que contiene 30% en peso de amoníaco. Encuentre el volumenresultante de la solución de amoniaco y el volumen de amoniaco gaseoso a 5
C y 775 torr que seutilizó para saturar el agua
Respuestas a la pregunta
Se tiene una solución de amoniaco y se conoce su concentración expresada como porcentaje en peso, densidad y el volumen de agua usado. Se pide calcular volumen de solución obtenido y volumen de amoniaco gaseoso utilizado, a unas determinadas condiciones de presión y temperatura. Los resultados obtenidos son: el volumen de solución resultante es 166,7 ml y se utilizó un volumen de 59,2 L de NH₃.
Solución 30% en peso NH₃ (densidad 0,90 g/ml)
El volumen de agua es 105 ml ( 105 g ), y en la solución final representa 70% en peso, entonces:
Peso total de solución .......... 100 %
Peso de agua = 105 g ........... 70 %
Peso total de solución = (105 × 100 ) / 70 = 150 g
El peso total de la solución es ´150 g, conociendo la densidad de la solución podemos calcular su volumen:
Densidad = masa / volumen
Volumen = masa / densidad
Volumen = 150 g / 0,90 g/ml = 166,7 ml
masa de NH₃ en la solución = 150 - 105 = 45 g
moles NH₃ = 45 g / PM = 45 g / 17 g/mol
moles NH₃ = 2,65
Se usaron 2,65 moles NH₃ en las condiciones:
T = 5 °C = 5 + 273 = 278 K
P = 775 Torr × 1 atm / 760 Torr = 1,02 atm
Usamos la ecuación de estado de gases ideales para calcular el volumen de NH₃:
PV = nRT ⇒ V = nRT / P
V = ( 2,65 mol × 0,082 atm. L /K. mol × 278 K ) / 1,02 atm = 59,2 L