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

m_a = 200 g de CaCO₃

p_a = 2 atm

T_a = 47 °C = 320 K

m_b = 150 g de CaCO₃

p₁·V₁	=	p₂·V₂
T₁	=	T₂

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

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 CaCO₃	→	22,4 dm³ de CO₂
200 g de CaCO₃	→	V_CO2

V_CO2 =	200 g de CaCO₃·22,4 dm³ de CO₂
	100 g de CaCO₃

V_CO2 = 44,8 dm³ de CO₂

De la ecuación general de los gases ideales despejamos V_a:

p₁·V_CO2	=	p_a·V_a
T₁	=	T_a

V_a =	p₁·V_CO2·T_a
	p_a·T₁

Reemplazamos por los datos y calculamos:

V_a =	1 atm·44,8 dm³·320 K
	2 atm·273 K

V_a =	14.336 dm³
	546

V_a = 26,26 dm³ de CO₂

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

100 g de CaCO₃	→	1 mol de CaO
150 g de CaCO₃	→	mol_CaO

mol_CaO =	150 g de CaCO₃·1 mol de CaO
	100 g de CaCO₃

mol_CaO = 1,5 mol de CaO

Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

San Martín. Buenos Aires. Argentina.