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Ejemplo de cómo determinar el volumen de la masa de un gas

Problema n° 10 de gases ideales, volumen de la masa de un gas

Enunciado del ejercicio n° 10

En siguiente ecuación de descomposición:

CaCO3 → CaO + CO2

Calcular:

a) Los litros de anhídrido carbónico a 2 atmósferas y 47 °C que se obtienen con 200 g de CaCO3

b) Los moles de CaO que se obtienen por descomposición de 150 g de CaCO3

Desarrollo

Datos:

ma = 200 g de CaCO3

pa = 2 atm

Ta = 47 °C = 320 K

mb = 150 g de CaCO3

Fórmulas:

p1·V1=p2·V2
T1T2

Solución

Calculamos las masas de los moles que intervienen en la reacción en equilibrio:

CaCO3: 40,08 g + 12,01115 + 3·15,9994 g = 100,08935 g ≅ 100 g

CaO: 40,08 g + 15,9994 g = 56,0794 g ≅ 56 g

CO2: 12,01115 g + 2·15,9994 g = 44,00995 g ≅ 44 g

CaCO3CaO+CO2
100 g=56 g+44 g
1 mol1 mol 1 mol
-- 22,4 dm³

a)

Mediante regla de tres simple calculamos el volumen de dióxido de carbono que se obtienen a partir de 200 g de CaCO3 en CNPT:

100 g de CaCO322,4 dm³ de CO2
200 g de CaCO3VCO2
VCO2 =200 g de CaCO3·22,4 dm³ de CO2
100 g de CaCO3

VCO2 = 44,8 dm³ de CO2

De la ecuación general de los gases ideales despejamos Va:

p1·VCO2=pa·Va
T1Ta
Va =p1·VCO2·Ta
pa·T1

Reemplazamos por los datos y calculamos:

Va =1 atm·44,8 dm³·320 K
2 atm·273 K
Va =14.336 dm³
546

Va = 26,26 dm³ de CO2

b)

Calculamos los moles de dióxido de carbono que se obtienen a partir de 150 g de CaCO3 en CNPT:

100 g de CaCO31 mol de CaO
150 g de CaCO3molCaO
molCaO =150 g de CaCO3·1 mol de CaO
100 g de CaCO3

molCaO = 1,5 mol de CaO

Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

San Martín. Buenos Aires. Argentina.

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