Ayuda para resolver ejercicio sobre compuestos químicos
Me gustaría que me pudiera explicar como poder resolver algunos problemas
11.10 Calcular el volumen del oxígeno que se obtiene al hacer reaccionar 160 g de NaOH con 54 g de F2 a presión de 585 mm Hg y una temperatura de 60 °C según la siguiente reacción:
F2 + 2 NaOH -------------------> ½ O2 (g) + 2 NaF + H2O
11.12 El peso molecular promedio de una mezcla constituida por CO2 (g) y SO2 (g) es de 60 g/mol. La mezcla se encuentra a una presión de 650 mm Hg. Calcular:
a) La presión parcial de cada componente.
b) La composición % en peso de la mezcla.
c) El volumen que ocuparan 200 gramos de la mezcla a una temperatura de 100 °C.
11.10 Calcular el volumen del oxígeno que se obtiene al hacer reaccionar 160 g de NaOH con 54 g de F2 a presión de 585 mm Hg y una temperatura de 60 °C según la siguiente reacción:
F2 + 2 NaOH -------------------> ½ O2 (g) + 2 NaF + H2O
11.12 El peso molecular promedio de una mezcla constituida por CO2 (g) y SO2 (g) es de 60 g/mol. La mezcla se encuentra a una presión de 650 mm Hg. Calcular:
a) La presión parcial de cada componente.
b) La composición % en peso de la mezcla.
c) El volumen que ocuparan 200 gramos de la mezcla a una temperatura de 100 °C.
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Respuesta de frecastro
1
Ejercicio 11.10
Se tomará los pesos atómicos: F=19, Na=23, O=16 y H=1.
Por lo tanto los peso moleculares son:
F2=38 g/mol
NaOH=40 g/mol
En base a los datos se determinará los moles existentes:
F2 :54g / 38g/mol = 1.42 mol
NaOH:160g / 40g/mol = 4.00 mol
Obsérvese que la relación molar entre el flúor y el NaOH es 1:2. Por lo tanto si se tiene 1.42 mol de F2 se necesitan 2.84 mol de NaOH (de los cuales hay 4). Al contrario si se tiene 4.00 mol de NaOH se necesita 2.00 mol de F2 (de los cuales sólo hay 1.42). POr lo tanto el reactivo limitante es el flúor mientras que el reactivo en exceso es el NaOH. (Los cálculos se hacen en base al reactivo limitante).
O2: 1.42 mol F2 x 0.5 mol O2/1 mol F2 = 0.71 mol O2.
Se usará la ley general de los gases ideales para calcular el volumen de O2:
PV = nRT, entonces: V = nRT/P.
Datos:
n = 0.71 mol
P = 585 mmHg x 1atm/760mmHg = 0.77 atm
T = 60 + 273 = 333K
R = 0.082 (atm lt) /(mol K)
Introduciendo los datos:
V = 25.18 lt (de O2)
EJERCICIO 11.12
El peso molecular del CO2 es 44g/mol y el del SO2 es 64g/mol. Cuando se saca el peso molecular promedio de una mezcla de gases, se hace sumando el producto entre el peso molecular de cada especie con su fracción molar, es decir:
44*Xco2 + 64*Xso2 = 60
Como Xco2 +Xso2 = 1
entonces: 44*Xco2 + 64(1-Xco2)=60
44Xco2 -64Xco2 + 64 = 60
-20Xco2 = -4
Xco2 = 0.2 por lo tanto Xso2 = 0.8
(se cumple que: 0.2*44+0.8*64=60)
A)La preción parcial es:
Pi = Xi*Pt
CO2: Pco2 = 0.2*650mmHg = 130mmHg
SO2: Pso2 = 0.8*650mmHg = 520mmHg
B)Componsición % en peso:
CO2: 44*0.2 / 60 *100% = 14.67%
SO2: 64*0.8 / 60 *100% = 85.33%
c) Volumen:
V = nRT/P
n = 20g / 60g/mol = 0.33 mol
T = 100 + 273 = 373K
P = 650mmHg * 1atm/760mmHg = 0.86atm
R = 0.082 (atm lt) / (mol K)
Entonces:
V = 11.74lt
Se tomará los pesos atómicos: F=19, Na=23, O=16 y H=1.
Por lo tanto los peso moleculares son:
F2=38 g/mol
NaOH=40 g/mol
En base a los datos se determinará los moles existentes:
F2 :54g / 38g/mol = 1.42 mol
NaOH:160g / 40g/mol = 4.00 mol
Obsérvese que la relación molar entre el flúor y el NaOH es 1:2. Por lo tanto si se tiene 1.42 mol de F2 se necesitan 2.84 mol de NaOH (de los cuales hay 4). Al contrario si se tiene 4.00 mol de NaOH se necesita 2.00 mol de F2 (de los cuales sólo hay 1.42). POr lo tanto el reactivo limitante es el flúor mientras que el reactivo en exceso es el NaOH. (Los cálculos se hacen en base al reactivo limitante).
O2: 1.42 mol F2 x 0.5 mol O2/1 mol F2 = 0.71 mol O2.
Se usará la ley general de los gases ideales para calcular el volumen de O2:
PV = nRT, entonces: V = nRT/P.
Datos:
n = 0.71 mol
P = 585 mmHg x 1atm/760mmHg = 0.77 atm
T = 60 + 273 = 333K
R = 0.082 (atm lt) /(mol K)
Introduciendo los datos:
V = 25.18 lt (de O2)
EJERCICIO 11.12
El peso molecular del CO2 es 44g/mol y el del SO2 es 64g/mol. Cuando se saca el peso molecular promedio de una mezcla de gases, se hace sumando el producto entre el peso molecular de cada especie con su fracción molar, es decir:
44*Xco2 + 64*Xso2 = 60
Como Xco2 +Xso2 = 1
entonces: 44*Xco2 + 64(1-Xco2)=60
44Xco2 -64Xco2 + 64 = 60
-20Xco2 = -4
Xco2 = 0.2 por lo tanto Xso2 = 0.8
(se cumple que: 0.2*44+0.8*64=60)
A)La preción parcial es:
Pi = Xi*Pt
CO2: Pco2 = 0.2*650mmHg = 130mmHg
SO2: Pso2 = 0.8*650mmHg = 520mmHg
B)Componsición % en peso:
CO2: 44*0.2 / 60 *100% = 14.67%
SO2: 64*0.8 / 60 *100% = 85.33%
c) Volumen:
V = nRT/P
n = 20g / 60g/mol = 0.33 mol
T = 100 + 273 = 373K
P = 650mmHg * 1atm/760mmHg = 0.86atm
R = 0.082 (atm lt) / (mol K)
Entonces:
V = 11.74lt
