L'aria contiene circa il 78.0% di molecole di azoto e il 21.0% di molecole di ossigeno. Numerosi altri gas costituiscono il restante 1% di molecole d'aria. Qual è la pressione parziale di azoto nell'aria a pressione atmosferica (1.0 atm)?
Risposta:
#"0.78 atm"#
Spiegazione:
Come sai, il pressione parziale esercitato da un gas che fa parte di una miscela gassosa dipende da due cose
- the total pressure of the mixture
- the mole fraction of that gas
La tua equazione sarà simile a questa
#color(blue)(P_"gas" = chi_"gas" xx P_"total")" "#, where
#P_"gas"# - il pressione parziale di un gas
#chi_"gas"# - la Talpa frazione di quel gas
#P_"total"# - la pressione totale della miscela
In questo caso, sai che la pressione totale della miscela è uguale a #"1.0 atm"#. Ora, per trovare un gas ' frazione molare, devi sapere
- the number of moles of that gas present in the mixture
- the total number of moles present in the mixture
Non sai esattamente quante moli della miscela hai, ma sai una cosa importante.
Più specificamente, lo sai #78.0%# of tutte le molecole presenti nella miscela sono molecole di azoto, #21.0%# sono molecole di ossigeno e #1%# sono molecole di altri gas.
Come sapete, una talpa è semplicemente una grande raccolta di molecole. In modo da avere una talpa di una sostanza, devi avere #6.022 * 10^(23)# molecole di quella sostanza.
Ciò significa che il numero effettivo di moli non è importante qui, perché il rapporto che esiste tra il numero di molecole is equivalente al rapporto esistente tra il numero di moli.
Quindi, se hai #100# moli d'aria, lo sai #78# saranno talpe di azoto, #21# saranno moli di ossigeno e #1# la talpa saranno altri gas.
Quindi, diciamo che hai #x# moli di gas. Puoi dire che sarà la frazione molare di azoto
#chi_(N_2) = ("number of moles of N"_2)/"total number of moles"#
Il numero di moli di azoto sarà
#x color(red)(cancel(color(black)("moles air"))) * "78 moles of N"_2/(100color(red)(cancel(color(black)("moles air")))) = 78/100x" moles N"_2#
La pressione parziale dell'azoto sarà quindi
#P_(N_2) = 78/100 * "1.0 atm" = color(green)("0.78 atm")#