Question

Se cuenta con un balón rígido de 15 litros que contiene 80 gramos de oxígeno y 40 gramos de hidrógeno (ambos gases no reaccionan) a la temperatura de 70°C. Calcular las fracciones molares de los gases y la presión parcial del oxígeno(en mmHg)

Datos: Masas atómicas: H = 1; O = 16; 1 atm = 760 mmHg; R = 0,082 atm.L/mol.K = 62,4 mmHg.L/mol.K

Answer 1

Para una mezcla de gases Hidrógeno y Oxigeno, contenidos en un balón rígido, se determina:

a) Fracción Molar de cada gas:

• Hidrógeno = 0,9107
• Oxigeno =  0,0528

b) Presión Parcial del Oxigeno = 3563,6 mm Hg

Cálculo de número de moles de cada gas en la mezcla

40 g H₂   ×  ( 1 mol / 2 g ) = 20 moles de Hidrógeno

80 g O₂   ×  ( 1 mol / 32 g ) = 2,5 moles de Oxigeno

Cálculo de Fracción Molar de cada gas en la mezcla

número total de moles en la mezcla =20 + 2,5 = 22,5 moles

Fracción molar de Hidrógeno = 20 / 22,5 = 0,889

Fracción molar de Oxigeno = 2,5 / 22,5 = 0.111

Cálculo de Presión total en el balón

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

P . V = n . R . T

Despejando P:

P = n . R . T / V

P = ( 22,5 mol x 62,4 mm Hg. L / K. mol x 343 K ) / 15 L

P = 32104,8 mm Hg

Cálculo de Presión Parcial del Oxigeno en la mezcla

Presión total = 32104,8 mm Hg

Presión Parcial de Oxigeno = 0,111  ×  32104,8 mm Hg = 3563,6 mm Hg

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