Una muestra de un gas recolectada sobre agua a 20 grados y una presión total de 1.03 atmósferas y ocupa 200 ML qué volumen ocupará el gas si estuviera seco
Respuestas a la pregunta
Como se trata de un gas recogido sobre agua, debemos tener en cuenta que la Ley de Dalton de las presiones parciales aplicada a este tipo de ejercicio nos queda: Ptotal = Pgas + PvH2O = 1.03 atm. Sabemos que la temperatura de trabajo es 20°C, es decir 293 K, y que a dicha temperatura la presión de vapor de agua es de 17.5 mm Hg (valor tabulado).
Como 760 mm Hg = 1 atm, los 17.5 mmHg equivalen a 0.0230 atm.
1.03 atm - 0.0230 atm = Pgas = 1.007 atm
La mezcla gaseosa ocupa un volumen de 200 ml (0.2 L). Considerando la presión del gas calculada antes, el volumen en el que éste se encuentra, la temperatura de trabajo, y que R = constante de los gases = 0.082 atm L/mol K, podemos aplicar la ecuación general de los gases para calcular los moles que hay del gas recogido:
PV = nRT → PV/RT = n = 1.007 atm . 0.2 L/0.082 atm L/mol K. 293 K = 0.00838 moles = n
Si el gas estuviera seco, el volumen que ocuparían los 0.00838 moles del mismo puede calcularse a partir de la ecuación de los gases, ya que V = nRT/P → V = 0.00838 moles . 0.082 atm L/mol K . 293 K/1.007 atm
V = 0.1999 L
El volumen que ocuparía el gas si estuviera seco es de 0.1999 L. Puede resultar llamativo que sea prácticamente igual que el que ocupa cuando está recogido sobre agua, pero está bien que esto sea así, debido a que la presión que ejerce el vapor de agua es muy pequeña en relación a la del gas, y por lo tanto el volumen ocupado por el vapor de agua es mínimo, resultando casi despreciable en este caso.