Problema n° 8 de gases ideales, moles y moléculas de un gas - TP03
Enunciado del ejercicio n° 8
Se tienen 10 litros de hidrógeno a 27 °C y 2 atmósferas de presión, calcular:
a) Número de moles.
b) Número de moléculas.
c) Número de átomos.
Desarrollo
Datos:
V1 = 10 l
p1 = 2 atm
T1 = 27 °C
Fórmulas:
| p1·V1 | = | p2·V2 |
| T1 | T2 |
Solución
Adecuamos las unidades:
V1 = 10 l = 10 dm³
T1 = 27 °C = 300 K
Aplicamos la ecuación general de los gases ideales para determinar el volumen que ocuparía el hidrógeno en CNPT, despejamos V2:
| V2 = | p1·V1·T2 |
| p2·T1 |
Reemplazamos por los datos y calculamos:
| V2 = | 2 atm·10 dm³·273 K |
| 1 atm·300 K |
V2 = 18,2 dm³
a)
Mediante regla de tres simple calculamos los moles de hidrógeno (H2) en las condiciones dadas:
| 22,4 dm³ de H2 | ⟶ | 1 mol |
| 18,2 dm³ de H2 | ⟶ | x |
| x = | 18,2 dm³ de H2·1 mol de H2 |
| 22,4 dm³ de H2 |
Resultado, los moles de hidrógeno son:
x = 0,8125 moles de H2
b)
Calculamos las moléculas de hidrógeno (H2) en las condiciones dadas:
| 22,4 dm³ de H2 | ⟶ | 6,02·1023 moléculas |
| 18,2 dm³ de H2 | ⟶ | x |
| x = | 18,2 dm³ de H2·6,02·1023 moléculas |
| 22,4 dm³ de H2 |
Resultado, las moléculas de hidrógeno son:
x = 4,89·1023 moléculas de H2
c)
Calculamos los átomos de hidrógeno en las condiciones dadas, su molécula es biatómica:
| 22,4 dm³ de H2 | ⟶ | 2·6,02·1023 átomos |
| 18,2 dm³ de H2 | ⟶ | x |
| x = | 18,2 dm³ de H2·2·6,02·1023 átomos |
| 22,4 dm³ de H2 |
Resultado, los átomos de hidrógeno son:
x = 9,78·1023 átomos
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo calcular los moles y moléculas de un gas