Si se colocan 100 gramos de Neón , 32 gramos de H2 y 8 moles de NH3 en un depósito de 45 litros, a 70°C Calcular las presiones parciales de cada gas así como la presión total del sistema(en mmHg)
Datos: Ne = 20 H=1
R=0,082 atm.L/mol.K
R= 62,4 mmHg.L/mol.K,
Respuestas a la pregunta
Para una mezcla de gases: Neón, Hidrógeno y Amoniaco, en un determinado volumen, se calcula presión parcial de cada gas y presión total del sistema.
- Presión parcial de Ne = 2371 mm Hg
- Presión parcial de H₂ = 7600 mm Hg
- Presión parcial de NH₃ = 3800 mm Hg
- Presión total = 13771 mm Hg
Mezcla de gases
100 g de Neón (Ne) (masa molar = 20 g/ mol)
32 g de Hidrógeno (H₂) (masa molar = 2 g/mol)
8 moles de amoniaco ( NH₃ )
Cálculo de número de moles y fracción molar de cada gas en la mezcla
Moles de H₂ = gramos H₂ / masa molar = 32 g / (2 g/mol) = 16 mol
Moles de Ne = gramos Ne / masa molar = 100 g / (20 g/mol) = 5 mol
Moles de NH₃ = 8 moles
Número total de moles en la mezcla de gases = 16 + 5 + 8 = 29
Fracción molar de Hidrógeno = 16 / 29 = 0,5517
Fracción molar de Neón = 5 / 29 = 0,1724
Fracción molar de NH₃ = 1 - 0,5517 - 0,1724 = 0,2759
Cálculo de Presión total del sistema
Para calcular la Presión parcial de cada gas en la mezcla, se debe 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
Volumen = 45 L
T = 70 °C = 343 K
P = ( 29 mol x 0,082 atm. L / K. mol x 343 K ) / 45 L
P = 18,12 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 = 0,5517 x 18,12 = 10 atm × 760 mm Hg / atm = 7600 mm Hg
Presión Parcial Ne = Fracción molar Ne × Presión total = 0,1724 × 18,12 = 3,12 atm × 760 mm Hg / atm = 2371 mm Hg
Presión parcial NH₃ = 18,12 - 10 - 3,12 = 5 atm × 760 mm Hg / atm = 3800 mm Hg
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