En un balón rígido de 9 litros se tiene 80 gramos de oxígeno y 90 gramos de cloro (ambos gases que no reaccionan) a la temperatura de 88°C. Si se retira todo el cloro, calcular la variación de la presión si la temperatura es constante
Respuestas a la pregunta
La presión disminuye 4.18 atm si se retira todo el cloro y la temperatura se mantiene constante.
Explicación:
Situación Inicial:
La presión total en el balón se puede determinar cómo la suma de las presiones parciales del cloro y del oxígeno, de manera matemática:
Ptotal= Poxigeno + Pcloro
Las presiones parciales pueden determinarse utilizando la Ley de los gases ideales:
PV= nRT
Dónde:
P= presión
V= volumen
n= número de moles
R= constante universal de los gases ideales= 0.082 atm L / mol K
T= temperatura= 88 °C + 273 = 361 K
Presión parcial del oxígeno:
Poxigeno= nRT / V
Número de moles:
MW O₂= 32 g/mol
moles de O₂= 80 g * (1 mol / 32 g) = 2.5 mol
Poxigeno= (2.5 mol)(0.082 atm L / mol K) (361 K) / (9 L)
Poxigeno= 8.22 atm
Presión parcial del cloro:
Pcloro= nRT / V
Número de moles:
MW Cl₂= 70.9 g/mol
moles de Cl₂= 90 g * (1 mol / 70.9 g) = 1.27 mol
Pcloro= (1.27 mol)(0.082 atm L / mol K) (361 K) / (9 L)
Pcloro= 4.18 atm
Ptotal = 4.18 + 8.22 = 12.4 atm
Situación final:
Ptotal= Poxigeno
Variación de la presión:
ΔP= 12.4 - 8.22 = 4.18 atm