Un contenedor de 5 L contiene 9 mol y 12 mol de gases A y B, respectivamente. Cada tres de las moléculas del gas B se unen a dos moléculas del gas A y la reacción cambia la temperatura de 320 ° C a 210 ° C. ¿En cuánto cambia la presión?

Responder:

La presión dentro del recipiente disminuye en

#Delta P = 9.43 * 10 ^ 6color (blanco) (l) "Pa" #

Explicación:

Número de moles de partículas gaseosas antes de la reacción:

# n_1 = 9 + 12 = 21color (blanco) (l) "mol" #

El gas A está en exceso.

Se necesita # 9 * 3/2 = 13.5color (blanco) (l) "mol"> 12 colores (blanco) (l) "mol" # de gas B para consumir todo el gas A y # 12 * 2/3 = 8 color (blanco) (l) "mol" <9 color (blanco) (l) "mol" # viceversa.

# 9-8 = 1color (blanco) (l) "mol" # de gas A estaría en exceso.

Asumiendo que cada dos moléculas de A y tres moléculas de B se combinen para producir una única molécula de producto gaseoso, el número de moles de partículas de gas presentes en el recipiente después de la reacción sería igual a

#color (darkblue) (n_2) = 12 * color (darkblue) (1) / 3 + 1 = color (darkblue) (5) color (blanco) (l) "mol" #

El volumen del contenedor en la unidad SI apropiada sería

# V = 5 color (blanco) (l) "dm" ^ 3 = 5 * 10 ^ (- 3) color (blanco) (l) m ^ 3 #

La temperatura baja desde # T_1 = 320 color (blanco) (l) "K" # a # T_2 = 210 color (blanco) (l) "K" # durante la reacción Aplicar la ley del gas ideal con

# R = 8.314color (blanco) (l) "m" ^ 3 * "Pa" * "mol" ^ (- 1) * "K" ^ (- 1) #

# P_1 = (n_1 * R * T_1) / (V) = 1.12 * 10 ^ 7 colores (blanco) (l) "Pa" #

#color (darkblue) (P_2) = (color (darkblue) (n_2) * R * T_1) / (V) = color (darkblue) (1.75 * 10 ^ 6) color (blanco) (l) "Pa" #

#color (darkblue) (Delta P) = color (darkblue) (P_2) -P_1 = color (darkblue) (- 9.43 * 10 ^ 6) color (blanco) (l) "Pa" #

De ahí la disminución de la presión. por #color (azul marino) (9.43 * 10 ^ 6) color (blanco) (l) "Pa" #.

Tenga en cuenta que las cifras en azul oscuro dependen de la suposición de que cada dos moles de gas A y tres moles de gas B se combinan para formar uno mol de producto, que también es un gas. Vea si puede encontrar el derecho #Delta P # Basado en la información adicional dada en la pregunta.

Referencia

1 La ley del gas ideal,

Un contenedor con un volumen de 12 L contiene un gas con una temperatura de 210 K. Si la temperatura del gas cambia a 420 K sin ningún cambio en la presión, ¿cuál debe ser el nuevo volumen del contenedor?

Simplemente aplique la ley de Charle para la presión constante y la masa de un gas ideal. Entonces, tenemos, V / T = k donde, k es una constante. Así que, al poner los valores iniciales de V y T obtenemos, k = 12/210 Ahora , si el nuevo volumen es V 'debido a la temperatura 420K Entonces, obtenemos, (V') / 420 = k = 12/210 Entonces, V '= (12/210) × 420 = 24L

Un contenedor tiene un volumen de 21 L y contiene 27 mol de gas. Si el contenedor se comprime de modo que su nuevo volumen sea de 18 L, ¿cuántos moles de gas deben liberarse del contenedor para mantener una temperatura y presión constantes?

24.1 mol Usemos la ley de Avogadro: v_1 / n_1 = v_2 / n_2 El número 1 representa las condiciones iniciales y el número 2 representa las condiciones finales. • Identifique sus variables conocidas y desconocidas: color (marrón) ("Conocidos:" v_1 = 21L v_2 = 18 L n_1 = 27 mol color (azul) ("Desconocidos:" n_2 • Reorganice la ecuación para resolver el número final de moles : n_2 = (v_2xxn_1) / v_1 • Conecte sus valores dados para obtener el número final de moles: n_2 = (18cancelLxx27mol) / (21 cancel "L") = 24.1 mol

Un contenedor tiene un volumen de 19 L y contiene 6 mol de gas. Si el contenedor está comprimido de modo que su nuevo volumen sea de 5 L, ¿cuántos moles de gas deben liberarse del contenedor para mantener una temperatura y presión constantes?

22.8 mol Usemos la ley de Avogadro: v_1 / n_1 = v_2 / n_2 El número 1 representa las condiciones iniciales y el número 2 representa las condiciones finales. • Identifique sus variables conocidas y desconocidas: color (rosa) ("Conocidos:" v_1 = 4 L v_2 = 3L n_1 = 36 mol color (verde) ("Desconocidos:" n_2 • Reorganice la ecuación para resolver el número final de moles : n_2 = (v_2xxn_1) / v_1 • Conecte sus valores dados para obtener el número final de moles: n_2 = (19cancelLxx6mol) / (5 cancel "L") = 22.8 mol