Dado un volumen de Oxido Nitroso contenido en un recipiente, en condiciones iniciales de presión y temperatura conocidas, se determinaron los cambios en magnitudes en los casos : a.
A presión constante y doble de temperatura, el N₂O ocupará el doble del volumen (2, 4 L).
Para los cálculos se aplicó la Ley de Charles de los gases ideales.
B. A la mitad del volumen y temperatura constante, la presión es 2 atm.
Para los cálculos se aplicó la Ley de Boyle de los gases ideales.
C. Cuando la presión se duplica y el volumen sigue constante, la temperatura es 620 K.
Para los cálculos se aplicó la ecuación general de los gases ideales.
D. La masa de gas en las condiciones iniciales es de 2, 08 gr, calculada usando la ecuación de estado de los gases ideales.
A. Tenemos que : V₁ = 1, 2 LP₁ = 760 mm Hg = 1 atmT₁ = 37 °CConvertimos T₁ a escala Kelvin : T₁ = 37 + 273 = 310 Ka.
Calcular V₂ si T₂ = 2 T₁ y P es constante : Usamos la ecuación que relaciona volumen y temperatura de gases ideales (Ley de Charles) : (V₁ / T₁ ) = ( V₂ / T₂ )Conocemos : V₁ = 1, 2 LT₁ = 310 KT₂ = 2 T₁Despejamos V₂ en la ecuación anterior : V₂ = ( V₁ / T₁ ) .
T₂V₂ = ( V₁ / T₁ ) .
2 T₁ y tenemos que : V₂ = 2 V₁ = 2 (1, 2 L) = 2, 4 Lb.
Calcular presión si V₂ = V₁ / 2 y T es constante.
En este caso, aplicamos la ecuación que relaciona volumen y presión de gases ideales a temperatura constante (Ley de Boyle) : P₁ .
V₁ = P₂ .
V₂ Despejando P₂, tenemos : P₂ = ( P₁ .
V₁ ) / V₂P₂ = (P₁ .
V₁ ) / (V₁ / 2)P₂ = 2 P₁P₂ = 2 (1 atm) = 2 atmc.
Calcular temperatura si P₂ = 2 P₁ y el volumen sigue constante (V₂ = V₁ )Usamos la ecuación general de los gases ideales : ( P₁ .
V₁ ) / T₁ = ( P₂ .
V₂ ) / T₂Sustituimos P₂ y V₂ : ( P₁ .
V₁ ) / T₁ = ( 2P₁ .
V₁ ) / T₂Despejando T₂ nos queda : T₂ = ( 2P₁ .
V₁ ) T₁ / ( P₁ .
V₁ )T₂ = 2 T₁T₂ = 2 (310 K) = 620 Kd.
Usando la ecuación de estado de los gases ideales : PV = nRTn = número de moles = masa / Peso molecularR = constante universal de los gases ideales = 0 0, 082 atm.
L / K.
MolEntonces tenemos, PV = (m / PM) R TDespejamos masa (m) : m = ( P.
V. PM ) / (R.
T ) Peso molecular (PM) de N₂ O = 44 gr / molm = ( 1 atm .
1, 2 L .
44 gr / mol) / ( 0, 082 atm.
L / K.
Mol) ( 310 K) = 2, 08 gr.