Quali sono le frazioni molari di ciascun componente in una miscela di 15.08 g di # O_2 #, 8.17 g di # N_2 # e 2.64 g di # H_2 #? Qual è la pressione parziale in atm di ciascun componente di questa miscela se viene mantenuta in una nave da 15.50 L a 15 ° C?

Per poter calcolare il frazione molare di ogni componente della miscela, dovrai convertire le masse che ti sono state date talpe.

Per farlo, usa il massa molare di ossigeno gassoso, azoto e idrogeno, rispettivamente

#15.08 color(red)(cancel(color(black)("g"))) * "1 mole O"_2/(31.9988color(red)(cancel(color(black)("g")))) = "0.47127 moles O"_2#

#8.17 color(red)(cancel(color(black)("g"))) * "1 mole N"_2/(28.0134color(red)(cancel(color(black)("g")))) = "0.29165 moles N"_2#

#2.64color(red)(cancel(color(black)("g"))) * "1 mole H"_2/(2.0159color(red)(cancel(color(black)("g")))) = "1.3096 moles H"_2#

The numero totale di moli presente nella miscela sarà

#n_"total" = n_(O_2) + n_(N_2) + n_(H_2)#

#n_"total" = 0.47127 + 0.29165 + 1.3096 = "2.0725 moles"#

Quindi, per ottenere la Talpa frazione di un componente #i# della miscela, tutto ciò che devi fare è dividere il numero di moli di quel componente per il numero totale di moli presenti.

#color(blue)(chi_i = n_i/n_"total")#

Avrai

#chi_(O_2) = (0.47127 color(red)(cancel(color(black)("moles"))))/(2.0725color(red)(cancel(color(black)("moles")))) = color(green)(0.227)#

#chi_(N_2) = (0.29165color(red)(cancel(color(black)("moles"))))/(2.0725color(red)(cancel(color(black)("moles")))) = color(green)(0.141)#

#chi_(H_2) = (1.3096color(red)(cancel(color(black)("moles"))))/(2.0725color(red)(cancel(color(black)("moles")))) = color(green)(0.632)#

Ora tu potuto calcola il pressione parziale di ciascun gas usando il legge del gas ideale equazione tre volte, una volta per ogni gas.

#color(blue)(PV = nRT)#

Tuttavia, un approccio più semplice sarebbe quello di utilizzare il legge del gas ideale equazione una volta per trovare l' pressione totale esercitato dalla miscela, quindi usa le frazioni molari dei gas per trovare la rispettiva pressione parziale - pensa Legge di Raoult.

Quindi, sarà la pressione esercitata dalla miscela

#P_"total" = (n_"total" * RT)/V#

#P_"total" = (2.0725 color(red)(cancel(color(black)("moles"))) * 0.0821("atm" * color(red)(cancel(color(black)("L"))))/(color(red)(cancel(color(black)("mol"))) * color(red)(cancel(color(black)("K")))) * (273.15 + 15)color(red)(cancel(color(black)("K"))))/(15.50color(red)(cancel(color(black)("L"))))#

#P_"total" = "3.163 atm"#

La pressione parziale di ciascun gas #i# dipenderà dalla sua frazione molare e dalla pressione totale del gas

#color(blue)(P_i = chi_i xx P_"total")#

Inserisci i tuoi valori per ottenere

#P_(O_2) = 0.227 * "3.163 atm" = color(green)("0.718 atm")#

#P_(N_2) = 0.141 * "3.163 atm" = color(green)("0.446 atm")#

#P_(H_2) = 0.632 * "3.163 atm" ~~ color(green)("2.00 atm")#

Tutte le risposte sono arrotondate a tre sig fichi.