Problemas de gases ideales

1. Un recipiente cerrado de 10,0 dm³ contiene nitrógeno a 250ºC y a 10³ Pa de presión. Calcula: a) El número de moléculas de nitrógeno que contiene el recipiente. b) La masa de nitrógeno. c) La densidad del gas en las condiciones de presión y de temperatura indicadas y la densidad en c.n. Expresa los resultados en el SI.

2.- Un deposito de 16 L contiene 200g de aire (M=29g/mol) a 27°C. ?Cúal es la presión absoluta de esta muestra?
3.- Cúantos kilogramos de nitrógeno gaseoso (M=28g/mol) llenaran un volumen de 2000L a una presión absoluta de 202 kPa y una temperatura de 80°C.
4.- ¿Una masa de oxígeno, cuyo volumen es de 200 litros a la temperatura de 97 oC y presión de …ver más…

ρ = 10³ Pa
M(N₂) = 28 ×10ˉ³ kg/mol
R = 8,3 J / K mol
T = 523 K

Sustituyendo en la ecuación anterior:

......10³ × 28 × 10ˉ³ ρ = ---------------------- =
.........8,3 × 523

= 6,5 × 10ˉ³ kg / m³

Para calcular la densidad del gas, en caso de que esté en c.n., sólo tenemos que recordar que:

...............masa de gas ρ(gas) = ------------------ =
...............volumen

...masa molar
= --------------------
...volumen molar

Pero en c.n. el volumen que ocupa un mol de gas (volumen molar) es 22,4 dm³. Por lo tanto, la densidad del nitrógeno en c.n. es:

.............28 × 10ˉ³ kg ρ(N₂) = --------------------- =
............22,4 × 10ˉ³ m³

= 1,3 kg /m³
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2. Dos recipientes cerrados de igual volumen contienen dos gases diferentes, A y B. Los dos gases están en la misma temperatura y presión. La masa de gas es 1,62 g; mientras que la de B, que es metano, es 0,54 g. ¿Cuál de los gases siguientes tiene que ser? SO₂, SO3, O3, CH3-CH3.

Como los dos gases ocupan el mismo volumen y están en la misma presión y temperatura, contienen el msmo número de moléculas y, por lo tanto, el mismo número de moles (Ley de Avogadro).

Si M_a es la masa molar del gas A, tendremos:

...........1,62 g de A n(A) = ----------------
...............M_a

Como que el gas B es metano, CH4, tendremos:

...............................1 mol