La densidad de una mezcla de gases flúor y cloro es de 1.77 g/L a 148C y 0.893 atm. Calcule el porcentaje másico de los gases.
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
El porcentaje másico de los gases en la mezcla es 60% de flúor y 40% de cloro.
Explicación:
La densidad de una mezcla de gases es igual a:
Considerando un comportamiento ideal:
ρ= PtMm / RT
Dónde:
Pt= Presión total= 0.893 atm
Mm= Masa molecular del gas
R= Constante universal de los gases= 0.082 atm L/ mol K
T= Temperatura= 14+273= 287 K
Despejando:
Mm= ρRT / Pt
Mm= (1.77 g/L) (0.082 atm L/ mol K)(287 K) / 0.893 atm
Mm= 46.65 g/mol
La masa molecular de la mezcla se determina como:
MCl₂= 70.9 g/mol
MF₂= 38 g/mol
Adicionalmente se tiene:
Reemplanzando:
Fracciones másicas:
La fracción másica se define como:
xi= masa de i / masa total
Se asume como base de cálculo: 1 mol de mezcla
moles de F₂= 0.74* 1 mol= 0.74 mol
moles de Cl₂=0.26 * 1 mol= 0.26 mol
masa de F₂= 0.74 mol * 38 g/mol = 28.12 g
masa de Cl₂= 0.26 mol * 70.9 g/mol= 18.43 g
masa total= 28.12+18.43= 46.55 g
XF₂= 28.12/ 46.55= 0.6 ----> 60%
XCl₂= 18.43/46.55= 0.4 ----> 40%
Explicación: