Ejercicio resuelto Ley de presiones parciales # 1

Un trozo de sodio metálico reacciona completamente con agua del modo siguiente: 2Na+ 2H2O——-> 2NaOH +H2
El gas hidrógeno generado se recoge sobre agua a 25 °C, el volumen del gas es de 246 mL, medido a
1 atm. Calcule el número en gramos de sodio consumidos en la reacción. (la presión de vapor de
agua a 25 °C es de 0.0313 atm).

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Ley de presiones parciales

Es también conocida como Ley de Dalton debido a que el que la enuncio fue Jhon Dalton en 1801, esta ley relaciona el numero de moles de un gas con la presión, mientras el volumen y la temperatura sean constantes.

Esta ley es muy util ya que normalmente se trabaja con mezcla de gases y no con gases puros, y si al estudiar esta mezcla de gases se requiere entender como se relaciona la presión total del sistema con la presión de cada uno de los componentes que lo conforman, se muestra la utilidad de esta ley.

LEY DE PRESIONES PARCIALES

La presión parcial de un componente gaseoso de una mezcla gaseosa, es igual a su fracción molar multiplicada por la presión total del sistema.

Pa = Xa * P total

Ejercicio resuelto de Ley de Avogadro #1

Un globo de helio se infla hasta tener un volumen de 2 litros, el helio es un gas muy ligero asi que poco a poco se va escapando por las paredes del globo, unos dias despues el volumen del globo es de 0.5 litros y según analisis habian 0.025 moles de helio, ¿Cuantas moles de helio habian en el globo recien inflado?, suponga que la presión y la temperatura al momento de hacer las mediciones eran las mismas.

Debido a que en el ejercicio anterior se mantienen constantes la presión y la temperatura, y se relacionan el volumen con el numero de moles se puede emplear la ley de avogadro para solucionar este ejercicio.

(V1/n1) = ( V2/n2)

(n1/V1) = (n2/V2)

n1 = (n2 * V1)/V2

n1 = (0.025 moles * 2 l)/0.5l = 0.1 moles

Respuesta 0.1 moles de helio habian inicialmente

Ejercicio resuelto de Ley de Amontons #3

Se sello una caja a nivel del mar, la temperatura ambiente era de 25°C, se calento la caja hasta 1000°C, momento en el que la caja estallo, ?Cuál es la presión maxima que resistio la caja?

Debido a que en el ejercicio anterior se mantienen el volumen y la masa constantes y se relaciona la presión con la temperatura se puede utilizar la ley de Amontons para  solucionar este ejercicio.

  1. (P1/T1) = (P2/T2)
  2. P2 = (P1*T2)/T1
  3. P2 = (1 atm * 1000°C)/25°C
    como la presión varia directamente y de manera proporcional con la temperatura, si esta se mide en una escala absoluta, debido a esto debemos convertir la temperatura que tenemos en celsius a una escala de temperatura absoluta, en este caso la pasaremos a kelvins, sumando a los grados celsius 273.15.
  4. P2 = (1 atm * 1273.15K)/298.15K = 4.2702 atm

Ejercicio resuelto de Ley de Amontons #2

Un recipiente rigido de 1 litro tiene contenido un gas a muy alta presión y no la podemos medir con un medidor de presión que nos da lecturas de hasta 210 atm, el recipiente se encuentra a 22°C, asi que lo enfriamos a -40°C y vemos que nuestro medidor indica que la presión es de 200atm ?Cuál es la presión inicial del recipiente?

solución:

Debido a que en el ejercicio anterior se mantienen el volumen y la masa constantes y se relaciona la presión con la temperatura se puede utilizar la ley de Amontons para  solucionar este ejercicio.

  1. (P1/T1) = (P2/T2)
  2. P1 = (P2*T1)/T2
  3. P1 = (200 atm * 22°C)/-40°C
    como la presión varia directamente y de manera proporcional con la temperatura, si esta se mide en una escala absoluta, debido a esto debemos convertir la temperatura que tenemos en celsius a una escala de temperatura absoluta, en este caso la pasaremos a kelvins, sumando a los grados celsius 273.15.
  4. P1 = (200 atm * 295.15K)/233.15K = 253.18 atm