En los tanques de buceo se emplean mezclas de Helio y Oxígeno para evitar la parálisis por inmersión. En cierta ocasión se bombearon 46 litros de O2 a 25°C y 1atmósfera y 12 litros de Helio a 25°C y 1 atmósfera en un tanque de 5 litros. Determinar la presión parcial de cada gas y la presión total en el tanque a 25°C.
Respuestas a la pregunta
Para una mezcla de gases Helio (He) y Oxígeno (O), se calcula:
Presión total = 11,6 atm
Presión parcial de O₂ = 9,2 atm
Presión parcial de He = 2,4 atm
Cálculo de número de moles de cada gas
46 L de O₂ a 25 °C y 1 atm
12 L de He a 25 °C y 1 atm
Usando la ecuación de estado de gases ideales, se tiene:
P . V = n . R . T
n = P . V / R. T
P = 1 atm
T = 25 °C = 25 + 273 K = 298 K
R = 0,082 atm. L / K. mol
Para el Oxígeno:
n = 1 atm × 46 L / (0,082 atm. L / K. mol × 298 K ) = 1,88 moles O₂
Para el Helio:
n = 1 atm × 12 L / (0,082 atm. L / K. mol × 298 K ) = 0,49 mol He
Cálculo de Presión total
Tenemos:
número de moles (total) en la mezcla = 1,88 + 0,49 = 2,37 moles
Volumen del tanque = 5 L
Temperatura = 25 °C = 25 + 273 = 298 K
P = n . R . T / V
P = (2,37 mol × 0,082 atm. L / K. mol × 298 K ) / 5 L = 11,6 atm
Cálculo de Fracción molar de cada gas
Fracción molar de Oxígeno = 1,88 / 2,37 = 0,7932
Fracción molar de Helio = 1 - 0,7932 = 0,2068
Cálculo de presión parcial de cada gas
Presión parcial de Oxígeno = Fracción molar Oxígeno × Presión total
Presión parcial de Helio = Presión total - presión parcial de Oxígeno
Presión parcial de Oxígeno = 0,7932 × 11,6 atm = 9,2 atm
Presión parcial de Helio = 11,6 atm - 9,2 atm = 2,4 atm
Más información relacionada a Ley de las Presiones Parciales en:
https://brainly.lat/tarea/13699362
