Leyes de gases.

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Se mezcla helio y oxígeno, los cuales son usados en tanques submarinos para prevenir deformaciones en el material. Para un tanque dado fueron mezclados 46 L de He a 25ºC y 1,0 atm y 12L de oxígeno a 25ºC y 1,0 atm. y fueron bombeados a un tanque de un volumen igual a 5L .

- Calcular la presión parcial de cada gas y la presión total en el tanque a 25ºC.

Moles de He = 1,90 mol ; Moles de O2 = 0,49 mol

Se calcula la presión de cada gas teniendo en cuenta el volumen final, es decir, los 5L a los cuales son llevadas las moles encontradas.

Por último, la presión total es igual a la suma de las presiones parciales.

- Calcular la fracción molar de cada gas en la mezcla.

- Con la fracción molar y la presión total calcular la presión parcial de cada gas y comparar la respuesta con el resultado anterior.

Fracción molar. Es la relación de moles de un componente dado en una mezcla respecto al número total de moles. Es representado como X1 = n1 / n total

La ecuación de gases ideales muestra que el número de moles de un gas es directamente proporcional a la presión del gas. Si se modifica la presión, y el resto de condiciones se mantiene constante (V/RT) = cte. Se tiene que la fracción de cada componente en la mezcla está directamente relacionada con las presiones parciales.

X2 = n2 / n total = p2 / P total

Ej. 8. La presión parcial del oxígeno es igual a 156 mm de Hg en el aire, el cual tiene una presión atmosférica total igual a 743 mm de Hg. Calcular la fracción molar del oxígeno presente. Resp. 0,21

Ej. 9. Una mezcla de gases a 760mmHg (1atm) contiene en volumen 65% de nitrógeno, 15% de oxígeno y 20% de dióxido de carbono. ¿ cuál es la presión de cada gas, en mmHg?

Análisis. El porcentaje en volumen es proporcional al porcentaje en moles, por lo cual en forma directa se puede aplicar cada porcentaje a la presión total.

Resp. Para el nitrógeno 494mmHg, para el oxígeno 114mmHg y para el dióxido de carbono 152mmHg

Ej 10. En una mezcla gaseosa a 20°C, las presiones parciales de sus componentes son: hidrógeno =200 mmHg dióxido de carbono = 150 mmHg; metano = 320 mmHg ; y etileno 105 mmHg. ¿Cuál es a) presión total de la mezcla y b) porcentaje de hidrógeno en volumen?

Resp. Presión total = 775 mmHg ; Porcentaje de hidrógeno = 25,8%