Ejercicios Resueltos Mescla De Gases

Química General

Ejercicios de Mezcla de gases
Ejercicio Nº 1
En un recipiente de 5 l se introducen 8 g de He, 84 g de N 2 y 90 g de vapor de agua.
Si la temperatura del recipiente es de 27ºC. Calcular: a) La presión que soportan las
paredes del recipiente. b) La fracción molar y presión parcial de cada gas.
P. a. (He) = 4; P. a. (O) = 16; P. a. (N) = 14; P. a. (H) = 1.

Solución
a) Para calcularla presión que ejerce la mezcla de los gases, calculamos primeramente
el nº total de moles que hay en el recipiente:

n( He) 

8g
84 g
90 g
 2 moles : n( N 2 ) 
 3 moles; n( H 2 O) 
 5 moles.
4 g / mol
28 g / mol
18 g / mol

nº total de moles = 2 + 3 +5 =10;
Luego aplicamos la ecuación general de los gases: P.5l  10moles.0,082

atm.l
.300 K
K .mol

PT  49,2atm.

b) X He 

X H 2O 

nºmoles N 2
nº moles He
2
3

 0,2; X N 2 

 0,3;
nº moles totales 10
nº moles totales 10

nº moles H 2 O
5

 0,5;
nº moles totales 10

Como se puede comprobar, la suma de las presiones parciales:

X

i

1

Para calcular las presiones parciales, podemos aplicar la ecuación general para cada
gas
PHe.V= nHeR.T; PHe .5 l  2moles.0,082

atm.l
.300 K ; PHe  9,84atm;
K .mol

O bien multiplicandocada fracción molar por la presión total:

PN2  X N2 .PT ; PN2  0,3.49,2atm  14,76atm

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PH 2O  X H 2O .PT ; PH 2O  0,5.49,2atm  24,6atm
La suma de las presiones parciales es la presión total:
9,84 atm +14,76 atm + 24,6 atm = 49,2 atm.

Ejercicio Nº 2
El aire contiene aproximadamente un 21 % de oxígeno, un 78 % de nitrógeno y un 0,9
% deargón, estando estos porcentajes expresados en masa. ¿Cuántas moléculas de
oxígeno habrá en 2 litros de aire? ¿Cuál es la presión ejercida si se mete el aire
anterior en un recipiente de 0,5 l de capacidad a la temperatura de 25 ºC?
La densidad del aire = 1,293 g/l.
P. a. (O) = 16. P. a. (N) =14. P. a. (P. a.) = 40.

Solución
a) Primeramente averiguamos la masa de 2 l de aire:

d

m
m
; 1,293g / l 
;m  2,586 g.
V
2l

Calculamos la masa que hay de cada componente en los 2 l de aire:
masa de O2  2,586 g.

21
 0,543 g de O2 .
100

masa de Ar  2,586 g.

0,9
 0,023 g de Ar .
100

masa de N 2  2,586 g.

78
 2,017 g de N 2 .
100

Utilizamos el NA para calcular las moléculas que hay de oxígeno:

32 g O2
0,543 g O2

; X  1,022.10 22 moléculas de O2 .
X
6,023.10 moléculas de O2
23

b)Calculamos los moles de cada componente y los sumamos:

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moles de O2 

0,543g
2,017 g
 0,017 moles ; moles de N 2 
 0,072 moles ;
32 g / mol
28 g / mol

moles de Ar 

0,023g
 0,006 moles ; nº moles totales  0,017  0,072  0,006  0,095;
4 g / mol

Aplicando la ecuación general de los gases:
P.0,5l  0,095moles.0,082

atm.l
.298K ; P  4,64 atm.
K.mol

Ejercicio Nº 3
Tres compuestos gaseosos A, B y C están contenidos en un recipiente. La Presión
parcial de A es 0,6 atm.
La fracción molar del compuesto B es doble que la de C. Si la presión total es de 1900
mm Hg, Calcule las fracciones molares y las presiones parciales de cada componente.

Solución

Ejercicio Nº 4
Una vasija A de 200 cm3 está separada de otra B de 400 cm3 mediante unatubería

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de capacidad despreciable provista de una llave de paso. La vasija A contiene un gas a
750 mm Hg y 45ºC y en la B se ha hecho el vacío. Calcula
a) Cantidad de gas que se tiene ;
b) la presión en los dos recipientes después de abrir la llave de paso y fluir el gas de
A a B, si no varía la temperatura.
c) ¿Qué cantidad de gas habrá en cada uno delos dos recipientes?

Solución

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Ejercicio Nº 5
Una mezcla de gases está compuesta por etano (C 2 H 6 ) y butano (C 4 H10 ) . Se llena
un recipiente de 200 ml con 0,3846 g de dicha mezcla a una presión de 750 mm Hg y
20ºC de temperatura. ¿Cuál es la composición de la mezcla?

Solución

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