Question

Una muestra de un gas que ocupa un volumen de 1500 cm3 a 1,75 atm y 320 ºK se comprime a 3800 mmHg y se calienta a 470 ºK, determinar su volumen final. Si el gas es metano, calcular además la masa de la muestra del gas( en gramos) 1cm3 = 1mL PA C=12, H=1 R=0,082 atm.L/mol.K= 62,4 mmHg.L/mol.K,

Answer 1

Se determina la masa y el volumen final de una muestra de gas metano que se comprime y se aumenta su temperatura. Los resultados obtenidos son:

• Volumen final = 0,771 L
• Masa de la muestra de gas = 1,6 gramos

Cálculo del volumen final de la muestra de gas

Muestra de gas Metano (CH₄)

Masa molar del Metano = 16 g/mol

Condiciones iniciales

V₁ = 1500 cm³  ×  (1 L / 1000 cm³) = 1,5 L

P₁ = 1,75 atm

T₁ = 320 K

Condiciones finales

P₂ = 3800 mm Hg ×  ( 1 atm / 760 mm Hg ) = 5 atm

T₂ = 470 K

V₂ = ?

Para calcular el volumen final del gas, se usa la ecuación de la Ley Combinada de gases ideales:

(P₁ . V₁ ) / T₁ = (P₂ . V₂ ) / T₂

P₁ . V₁ . T₂ = P₂ . V₂ . T₁

V₂ = ( P₁ . V₁ . T₂ ) / (P₂ . T₁)

V₂ = ( 1,75 atm × 1,5 L × 470 K ) / (320 K × 5atm)

V₂ = 0,771 L

Cálculo de masa de la muestra de gas

Se calcula el número de moles de gas metano, usando la ecuación de estado de gases ideales:

P . V = n . R . T

n = P . V / R . T

n = (1,75 atm × 1,5 L ) / (0,082 atm. L / K. mol × 320 K )

n = 0,10 mol

Conociendo el número de moles del gas y su masa molar, se calcula la masa de la muestra de gas:

0,10 mol  ×  16 gramos / mol = 1,6 gramos

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