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Química 05
2024
IDOYAGA
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QUÍMICA 05 CBC
CÁTEDRA IDOYAGA
10.
Se desea conocer la identidad de un gas, relacionado con el efecto invernadero. Para ello se determinó que $60 \mathrm{~g}$ de dicho gas, a $25^{\circ} \mathrm{C}$ y $150 \mathrm{kPa}$, tiene una densidad de 0,969 g/L. Por otro lado, se identificó su fórmula general $\mathrm{XH}_{4}$. Calcular:
b) La cantidad de moles de $\mathrm{XH}_{4}$ en la muestra.
b) La cantidad de moles de $\mathrm{XH}_{4}$ en la muestra.
Respuesta
Para calcular los moles de gas, vamos a usar la masa molar del gas y la masa que nos dieron en el enunciado. Pues sabemos que:
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$ n = \frac{m}{Mm} $
Pero, pero, peeeeero, primero necesitamos encontrar la masa molar a partir de la densidad y las condiciones de presión y temperatura, usando la ecuación de los gases ideales. Para eso primero convertimos la temperatura a Kelvin y la presión a atmósferas:
$ T(K) = 25^{\circ}C + 273 = 298 K $
$ P(atm) = \frac{150 kPa}{101,3 kPa/atm} = 1,48 atm $
$ PV = nRT $, de donde despejamos los moles:
$ n = \frac{PV}{RT} $
El tema acá es que no tenemos el dato del volumen. Pero como nos dan la masa y la densidad de la sustancia gaseosa podemos calcularlo:
$\rho = \frac{m}{V}$, despejamos el volumen: $V = \frac{m}{\rho}$
$V = \frac{60 g}{0,969 \frac{g}{L}} =61,92 L$
Reemplazamos, ahora sí, los valores en la ecuación de los gases ideales para obtener los moles de gas:
$n = \frac{PV}{RT} $
$n = \frac{1,48 atm . 61,92 L}{0,082 \frac{atm.L}{mol.K} 298 K} $
$n = 3,75 mol$
Por lo tanto, la cantidad de $\mathrm{XH}_{4}$ en la muestra es de 3,75 moles.