Question

Se colocan 24 gramos de gas He y 12 gramos de gas hidrógeno en un depósito de 16 litros, a 30ª C. Calcular:
a) las fracciones molares de los gases
b)las presiones parciales de cada gas, así como la presión total
Datos: He = 4 H=1

Answer 1

Para una mezcla de gases: Helio e Hidrógeno, en un determinado volumen, se calcula:

a) Fracción molar de He = 0,111  y  Fracción molar de H₂ = 0,889

b) Presión parcial de He = 1,55 atm  y  Presión parcial de H₂ = 12,42 atm

Mezcla de gases

24 g de Helio (He)

12 g de Hidrógeno (H₂)

Volumen = 16 L

T = 30 °C =  303 K

Masa molar de He = 4 g/mol

Masa molar de H₂ = 16 g/mol

Cálculo de número de moles  y fracción molar de cada gas en la mezcla

Moles de H₂ = gramos H₂ / masa molar = 16 g / (2 g/mol) = 8 mol

Moles de He = gramos He / masa molar = 4 g / (4 g/mol) = 1 mol

Número total de moles en la mezcla de gases = 8 + 1 = 9

Fracción molar de Hidrógeno = 8 / 9 = 0,889

Fracción molar de Helio = 1 - 0,889 = 0,111

Cálculo de Presión total en el recipiente

Para calcular la Presión parcial de cada gas en la mezcla, necesitamos calcular la Presión total en el recipiente. Para esto, usamos la ecuación de estado de los gases ideales:

P . V = n . R . T

Despejamos P:

P = n . R . T / V

P = ( 9 mol x 0,082 atm. L / K. mol x 303 K ) / 16 L

P = 13,97 atm

Cálculo de Presión parcial de cada gas en la mezcla

Aplicando Ley de las Presiones Parciales de Dalton:

Presión parcial H₂ = Fracción molar H₂ × Presión total = 0,889 x 13,97 = 12,42 atm

Presión Parcial  He = Presión total - Presión parcial de H₂  = 13,97 atm - 12,42 atm = 1,55 atm

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