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Ideal Gas Ejemplo de problema: presión parcial

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A row of colorful helium balloons

En cualquier mezcla de gases, cada gas componente ejerce una presión parcial que contribuye a la presión total. A temperaturas y presiones normales, puede aplicar la ley de gas ideal para calcular la presión parcial de cada gas.

¿Qué es la presión parcial??

Let & amp; apos; s comienza revisando el concepto de presión parcial. En una mezcla de gases, la presión parcial de cada gas es la presión que ejercería el gas si fuera el único que ocupara ese volumen de espacio. Si suma la presión parcial de cada gas en una mezcla, el valor será la presión total del gas. La ley utilizada para encontrar presión parcial asume que la temperatura del sistema es constante y que el gas se comporta como un gas ideal, siguiendo la ley ideal del gas:

Video destacado

PV = nRT

donde P es presión, V es volumen, n es el número de moles, R es la constante de gas y T es temperatura.

La presión total es entonces la suma de todas las presiones parciales de los gases componentes. Para n componentes de un gas:

Ptotal = P1 + P2 + P3 +… Pn

Cuando se escribe de esta manera, esta variación de la Ley de Gas Ideal se llama Dalton & amp; apos; s Ley de Presiones Parciales. Moviéndose en términos, la ley puede reescribirse para relacionar moles de gas y presión total con presión parcial:

Px = Ptotal (n / ntotal)

Pregunta de presión parcial

Un globo contiene 0.1 moles de oxígeno y 0.4 moles de nitrógeno. Si el globo está a temperatura y presión estándar, ¿cuál es la presión parcial del nitrógeno??

Solución

Dalton & amp; apos; s Law encuentra presión parcial:

Px = PTotal (nx / nTotal)

dónde
& lt; br & gt ;
Px = presión parcial de gas x
& lt; br & gt ;
PTotal = presión total de todos los gases
& lt; br & gt ;
nx = número de moles de gas x
& lt; br & gt ;
nTotal = número de moles de todos los gases & lt; / br & gt ;
& lt; / br & gt ;
& lt; / br & gt ;
& lt; / br & gt ;

Paso 1

Encuentra PTotal

Aunque el problema no indica explícitamente la presión, sí le dice que el globo está a temperatura y presión estándar. La presión estándar es de 1 atm.

Paso 2

Sume el número de moles de los gases componentes para encontrar nTotal

nTotal = noxígeno + nnitrógeno
& lt; br & gt ;
nTotal = 0.1 mol + 0.4 mol
& lt; br & gt ;
nTotal = 0.5 mol & lt; / br & gt ;
& lt; / br & gt ;

Paso 3

Ahora tiene toda la información necesaria para conectar los valores a la ecuación y resolver Pnitrogen

Pnitrógeno = PTotal (nitrógeno / nTotal)
& lt; br & gt ;
Pnitrógeno = 1 atm (0.4 mol / 0.5 mol)
& lt; br & gt ;
Pnitrógeno = 0.8 atm & lt; / br & gt ;
& lt; / br & gt ;

Respuesta

La presión parcial del nitrógeno es de 0.8 atm.

Consejo útil para realizar el cálculo de la presión parcial

  • Asegúrese de informar sus unidades correctamente! Por lo general, cuando se usa cualquier forma de la ley ideal de gases, usted y amp; apos; se ocuparán de la masa en moles, la temperatura en Kelvin, el volumen en litros y la presión en atmósferas. Si tiene temperaturas en Celsius o Fahrenheit, conviértalas a Kelvin antes de continuar.
  • Recuerde que los gases reales no son gases ideales, por lo que aunque el cálculo tendrá muy poco error en condiciones normales, ganó y no será precisamente el verdadero valor. Para la mayoría de las situaciones, el error es insignificante. El error aumenta a medida que aumenta la presión y la temperatura de un gas porque las partículas interactúan entre sí con mayor frecuencia.

& amp; # x203A; Ciencias

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