Question

El pentafluoruro de yodo gaseoso, IF5(g)
, se puede preparar por la reacción entre yodo sólido y flúor gaseoso: Un matraz de 5.00 L que contiene 10.0 g de I2 se carga con 10.0 g de F2
, y la reacción procede hasta que uno de los reactivos se consume totalmente. Una vez que la reacción ha finalizado, la temperatura en el matraz es de 125ºC.
a) Calcule la presión parcial del IF5 en el matraz.
b) Calcule la fracción molar del IF5 en el matraz.

Answer 1

La presión parcial del IF5 es 0,52atm y la fracción molar es de 0,66.

Para formar IF5 se utiliza la reaccion:

$I_{2} + 5F_{2}$ ⇒ $2IF_{5}$

Teniendo 10g de cada reactivo, con un PM de 254g/mol para el I2, para el

f2 de 62g/mol, y para el IF5 es de 282g/mol.

Usando estos datos se pasan de gramos a moles usando el PM con la siguiente formula:

$n=\frac{g}{PM}$

Resultando: para el I2 0,04moles y para el F2 0,16moles.

Según el enunciado la reacción se da hasta q se consume uno de los reactivos, el cual seria el que este en menor cantidad (reactivo limite), en este caso sera el I2. Con esto podemos saber cuanto IF5 se forma:

Se necesitan 1mol de I2 para formar 2 moles de IF5, si tenemos 0,04mol de I2, cuantos moles de IF5 se forman? (usamos la regla de 3)

$n_{IF_{5}} = \frac{0,04molI_{2} *2molIF_{5} }{1molI_{2}} = 0,08mol$

Por la ecuación de gases ideales podemos calcular la presión parcial del IF5:

$P_{IF_{5}} = \frac{n_{IF_{5}}*R*T}{V}$

$P_{IF_{5}} = \frac{0,08mol*0,0821\frac{atm.L}{mol.K} *398K}{5L} = 0,52atm$

ahora calculamos los moles restantes de F2:

$I_{2} + 5F_{2}$ ⇒ $2IF_{5}$

0,04mol + 0,16mol

-0,04mol   -0,04mol                  

0mol          0,12mol

y calculamos la presión parcial del F2:

$[tex]P_{F_{2}} = \frac{0,12mol*0,0821\frac{atm.L}{mol.K} *398K}{5L} = 0,78atm$[/tex]

Por Ley de Dalton, sabemos que la presión total del sistema es la suma de las presiones parciales de los gases que los componen, resultando: $P_{T} = P_{IF_{5}} + P_{F_{2}} = 0,52+0,78 = 1,3atm$

Y la composición se obtiene: $x_{IF_{5} } = \frac{P_{IF_{5}}}{P_{T} } = \frac{0,52atm}{0,78atm} = 0,66$