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Ejemplo, cómo calcular la masa y moléculas de un gas

Problema n° 10 de gases ideales, masa y moléculas de un gas

Enunciado del ejercicio n° 10

En un recipiente hay 12 litros de cloro a 304 mm de Hg y 0 °C de temperatura, calcular:

a) Masa de cloro.

b) Número de moléculas.

c) Cantidad de átomos.

Desarrollo

Datos:

V = 12 l

p = 304 mm de Hg

T = 0 °C

Fórmulas:

p·V·PM = m·R·T

Solución

Adecuamos las unidades:

V = 12 l = 12 dm³

T = 0 °C = 273 K

p = 304 mm de Hg·1 atm
760 mm Hg

p = 0,4 atm

Calculamos la masa de un mol de cloro gaseoso:

PM Cl2: 2·35,453 g = 70,906 g

a)

Aplicamos la ecuación estado de los gases ideales para determinar la masa de cloro, despejamos "m":

m =p·V·PM
R·T

Reemplazamos por los datos y calculamos:

m =0,4 atm·12 dm³·70,906 g/mol
0,08205 (atm·dm³/K·mol)·273 K
m =340,3488 g
22,39965

Resultado, la masa de cloro es:

m = 15,19 g

b)

Calculamos las moléculas de cloro (Cl2) en las condiciones dadas:

70,906 g de Cl26,02·1023 moléculas
15,19 g de Cl2x
x =15,19 g de Cl2·6,02·1023 moléculas
70,906 g de Cl2

Resultado, las moléculas de cloro son:

x = 1,29·1023 moléculas de Cl2

c)

Calculamos los átomos de cloro en las condiciones dadas, su molécula es biatómica:

70,906 g de Cl22·6,02·1023 átomos
15,19 g de Cl2x
x =15,19 g de Cl2·2·6,02·1023 átomos
70,906 g de Cl2

Resultado, los átomos de cloro son:

x = 2,58·1023 átomos

Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

San Martín. Buenos Aires. Argentina.

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