GASES IDEALES

 

Si combinamos todo lo que ya sabemos sobre los gases en un principio rector central, sería la ley de los gases ideales, que muestra la relación entre la presión, el volumen, la temperatura y el número de moles de un gas ideal. Se representa usando la ecuación del gas ideal, o PV = nRT , donde P es la presión en atmósferas, V es el volumen en litros, n representa la cantidad de partículas en el recipiente, T representa la temperatura en Kelvin y R es la constante de gas ideal igual a 0.0821 litros*atmósferas / moles*Kelvin. Johnny usa esta ecuación en sus experimentos con gas para calcular cualquiera de estas variables siempre que se conozcan las otras tres.

Aplicaciones

a.     Cálculo de la densidad masa molar de un gas

                 d = MP/RT

b.     Cálculo de la masa molar de un gas

                M = dRT/P     o   M = g R T / V

c.     Cálculo del volumen 

     V = nRT/P      o   V= g R T/ M P

 

d.     Cálculo de la presión

 

     P = nRT/V     o    P = g R T / M V

 

Ejemplo #1

Una masa de hidrógeno gaseoso ocupa un volumen de 230 litros en un tanque a una presión de 1.5 atmósferas y a una temperatura de 35°C. Calcular:

a) ¿Cuántos moles de hidrógeno se tienen?,

b) ¿A qué masa equivale el número de moles contenidos en el tanque? 

a) Obtener los número de moles de la masa de hidrógeno gaseoso

Veamos la ecuación de la ley de los gases ideales, de la fórmula:

PV=nRT

Despejamos a "n", y tenemos:

n=PV / RT

Ahora si podemos sustituir nuestros datos

n=PVRT=(1.5atm)(230 L) /(0.0821atm⋅L/mol⋅K)(308K)=345atm⋅l25.29atm⋅lmol=13.64mol

Por lo que la cantidad de número de moles es de 13.64 moles

 

b) Convertir en masa el número de moles 

Al ser hidrógeno gaseoso nos referimos a que su peso atómico o masa molar es una molécula diatómica, compuesta por dos átomos de hidrógeno     H2

Y que su peso molecular (PM) es igual a 2 g/mol (porque es diatómica), entonces tenemos:

m=n(PM)=(13.64mol)(2gmol)=27.28g

Es decir que tenemos una masa de 27.28 gramos

 

 

Ejercitación:

Un recipiente cerrado de 2 l. contiene oxígeno a 200ºC y 2 atm. Calcula:

a) Los gramos de oxígeno contenidos en el recipiente.

b) Las moléculas de oxígeno presentes en el recipiente.