Duda ley de las presiones parciales

daydreamiing
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Duda ley de las presiones parciales

Mensaje sin leer por daydreamiing » 31 Oct 2020, 15:40

Hola a todos,
Quisiera preguntaros una duda que supongo que es sencilla y obvia, pero hay una cosa que no termino de ver, y eso que es temario de 1º Bachillerato :oops:. En el siguiente problema:
“Tenemos, en condiciones normales, un recipiente de 750 mL lleno de tres gases que podemos considerar ideales: dinitrógeno, dioxígeno y dióxido de carbono. Si la presión parcial del oxígeno es de 0,21 atm y la correspondiente al nitrógeno es de 0,77 atm, calcula los gramos de nitrógeno que hay en el recipiente”.

Yo en primer lugar he calculado el número de moles de N2 utilizando PV=nRT, en la cual he puesto como presión: 0,77 atm, y como volumen: 0,75 L, puesto que en una mezcla de gases ideales cada uno se comporta como si estuviese solo en la mezcla ocupando todo el recipiente. Sin embargo, una compañera mía lo ha intentado resolver aplicando el valor del volumen molar, es decir: 0,75 L N2 * (1 mol N2 / 22,4 L).

El caso es que no sé cómo explicarle que no puede poner 0,75 L de N2, cuando yo en la ecuación de estado sí que he utilizado el 0,75 L como volumen de N2 (por ser un gas ideal). Así que al final me he hecho un lío yo también :roll: .

¿Qué criterio adoptáis vosotros para resolver problemas de la ley de Dalton de las presiones parciales, a la hora de sustituir los valores del volumen y de la presión?

¡Gracias!

Saurios
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Re: Duda ley de las presiones parciales

Mensaje sin leer por Saurios » 01 Nov 2020, 09:50

Mi resultado del problema es
m = M.p.V / (R.T) = 28 . 0,77 . 0,75 / (0,082 . 273) = 1,38 = 1,4 g

A mi entender, no se puede trabajar con volumen molar 22,4 L.mol-1 porque la presión no es 1 atm sino 0,77 atm.

Estefaniamb93
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Re: Duda ley de las presiones parciales

Mensaje sin leer por Estefaniamb93 » 01 Nov 2020, 12:14

Saurios escribió:
01 Nov 2020, 09:50
Mi resultado del problema es
m = M.p.V / (R.T) = 28 . 0,77 . 0,75 / (0,082 . 273) = 1,38 = 1,4 g

A mi entender, no se puede trabajar con volumen molar 22,4 L.mol-1 porque la presión no es 1 atm sino 0,77 atm.
En parte estoy de acuerdo con Saurius, pero claro dado el título de la entrada del foro " Duda ley presiones parciales"; aplicando que la ley de presiones parciales es
P parcial de A = P total * fracción molar de A,
siendo la fracción molar de A los moles de A entre moles totales,

Yo calculo los moles totales sabiendo que si hay condiciones normales (1 atm y 273 K), aplicando PV = nRT; determino moles totales y obtengo 0,0335 moles totales.

Aplicando la fórmula de P parcial de A = 1 atm * (moles soluto / moles totales); siendo moles totales 0,035 moles; de aquí determino los moles de soluto y obtengo un valor de 0,02695 moles de N2, que pasándolo a gramos (vía masa molar) obtengo un valor de 0,75 g.

Estefaniamb93
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Re: Duda ley de las presiones parciales

Mensaje sin leer por Estefaniamb93 » 01 Nov 2020, 12:39

Saurios escribió:
01 Nov 2020, 09:50
Mi resultado del problema es
m = M.p.V / (R.T) = 28 . 0,77 . 0,75 / (0,082 . 273) = 1,38 = 1,4 g

A mi entender, no se puede trabajar con volumen molar 22,4 L.mol-1 porque la presión no es 1 atm sino 0,77 atm.
Saurius, haciéndolo como lo has hecho tú, creo que tienes error de cálculo porque metiendo esos datos sale 0,72 g; que se acerca a lo que me sale a mí.

sleepylavoisier
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Re: Duda ley de las presiones parciales

Mensaje sin leer por sleepylavoisier » 01 Nov 2020, 16:41

Buenas tardes, muchas gracias Saurios y Estefaniamb93, son equivalentes vuestras formas de resolver este problemilla y muy correctas las dos, me parece a mí.
A Saurios le faltó hacer el inverso de 1,38 que da 0,72. A Estefaniamb93 no le da exactamente igual porque se comió un 3 y en vez de utilizar 0,0335 moles totales, utiliza 0,035. De esta forma le da 0,75 en vez del valor correcto de 0,72 g.

Ya que la compañera de daydreamiing está empeñada en utilizar los 22,4 L, podemos retrotraernos al siglo XVII para recordar a Robert Boyle que descubrió la relación de proporcionalidad inversa entre volumen y presión del gas a temperatura constante. Entonces si la presión baja de 1 a 0,77 atm, el volumen ha de aumentar en un factor de 1/0,77. Es decir el volumen molar para la presión de 0,77 atm será:
22,4 · (1/0,77) = 22,4/0,77 L/mol
Calculando con este volumen molar a 0,77 atm lo tenemos:
[ 0,75 L / (22,4/0,77 L/mol) ] · 28 g/mol = 0,72 g

Saludos.

Estefaniamb93
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Re: Duda ley de las presiones parciales

Mensaje sin leer por Estefaniamb93 » 01 Nov 2020, 17:47

sleepylavoisier escribió:
01 Nov 2020, 16:41
Buenas tardes, muchas gracias Saurios y Estefaniamb93, son equivalentes vuestras formas de resolver este problemilla y muy correctas las dos, me parece a mí.
A Saurios le faltó hacer el inverso de 1,38 que da 0,72. A Estefaniamb93 no le da exactamente igual porque se comió un 3 y en vez de utilizar 0,0335 moles totales, utiliza 0,035. De esta forma le da 0,75 en vez del valor correcto de 0,72 g.

Ya que la compañera de daydreamiing está empeñada en utilizar los 22,4 L, podemos retrotraernos al siglo XVII para recordar a Robert Boyle que descubrió la relación de proporcionalidad inversa entre volumen y presión del gas a temperatura constante. Entonces si la presión baja de 1 a 0,77 atm, el volumen ha de aumentar en un factor de 1/0,77. Es decir el volumen molar para la presión de 0,77 atm será:
22,4 · (1/0,77) = 22,4/0,77 L/mol
Calculando con este volumen molar a 0,77 atm lo tenemos:
[ 0,75 L / (22,4/0,77 L/mol) ] · 28 g/mol = 0,72 g

Saludos.

Muchas gracias Sleepy por tu aclaración, modifico mi error de las cifras.

saludos

Saurios
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Re: Duda ley de las presiones parciales

Mensaje sin leer por Saurios » 01 Nov 2020, 19:04

Gracias, Sleepy. Efectivamente, 0,72 g.

daydreamiing
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Re: Duda ley de las presiones parciales

Mensaje sin leer por daydreamiing » 02 Nov 2020, 11:55

sleepylavoisier escribió:
01 Nov 2020, 16:41
Buenas tardes, muchas gracias Saurios y Estefaniamb93, son equivalentes vuestras formas de resolver este problemilla y muy correctas las dos, me parece a mí.
A Saurios le faltó hacer el inverso de 1,38 que da 0,72. A Estefaniamb93 no le da exactamente igual porque se comió un 3 y en vez de utilizar 0,0335 moles totales, utiliza 0,035. De esta forma le da 0,75 en vez del valor correcto de 0,72 g.

Ya que la compañera de daydreamiing está empeñada en utilizar los 22,4 L, podemos retrotraernos al siglo XVII para recordar a Robert Boyle que descubrió la relación de proporcionalidad inversa entre volumen y presión del gas a temperatura constante. Entonces si la presión baja de 1 a 0,77 atm, el volumen ha de aumentar en un factor de 1/0,77. Es decir el volumen molar para la presión de 0,77 atm será:
22,4 · (1/0,77) = 22,4/0,77 L/mol
Calculando con este volumen molar a 0,77 atm lo tenemos:
[ 0,75 L / (22,4/0,77 L/mol) ] · 28 g/mol = 0,72 g

Saludos.

Muchísimas gracias a todos y en especial a ti, Sleepy. Nos has aclarado la duda a las dos :)

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