Question

Intr-o butelie se afla 12,8 g metan si 8,5 g amoniac la temperatura de 22 grd C. Amestecul gazos exercita o presiune de 3,494 atm. Determina:
a) masa moleculara medie a amestecului gazos
b) volumul buteliei in care se afla amestecul gazos
c) densitatea relativa a amestecului gazos in raport cu aerul
d) presiunile partiale ale celor doua gaze
Multumesc!

Answer 1

Cred ca s-ar rezolva asa.

Cu semnul "*" notez inmultirea, iar cu semnul "/" notez linia de fractie.

a)
Masa moleculara medie a unui amestec gazos reprezinta suma produselor dintre fractia molara a unui component si masa lui moleculara(molara).

Masa moleculara(molara) a CH4 este 1*12 + 4*1 = 16(g/mol).
Masa moleculara(molara) a NH3 este 1*14 + 3*1 = 17(g/mol).

Numar moli CH4 din amestec: n1 = 12,8/16 = 0,8(moli CH4).
Numar moli NH3 din amestec: n2 = 8,5/17 = 0,5(moli NH3).
Numar total de moli in amestec: n = n1 + n2 = 0,8 + 0,5 = 1,3(moli).

Fractia molara a CH4 este: x CH4 = 0,8/1.3 = aprox. 0,615.
Fractia molara a NH3 este: x NH3 = 0,5/1,3 = aprox.  0,385.

Deci masa moleculara medie a amestecului(ar trebui sa o notez, cred, cu M cu bara deasupra, dar nu am la tastatura) este:

M = 0,615*16 + 0,385*17 = 9,84 + 6,545 = 16,385(g/mol).

Valoarea aceasta depinde de cum am facut aproximarile in calcule

b)
Volumul buteliei se exprima din ecuatia de stare a gazelor perfece.

pv = nRT, de unde V = nRT/p.

Se cunosc: n = 1,3 moli; R = 0,082 l*atm/(K*mol); T = 273 + 22 = 295(K); p = 3,494 atm.

Am considerat relatia T(K) = t(in grade Celsius) + 273.

Daca ti se cere se folosesti relatia T(K) = t(in grade Celsius) + 273,15, poti sa refaci calculul tinand seama de aceasta din urma relatie.

Deci: V = 1,3*0,082*295/3,494 = aprox. 9(litri).

c)
Densitatea relativa in raport cu aerul a amestecului gazos(o voi nota cu d)este raportul dintre masa moleculara medie a acestui amestec gazos si masa moleculara medie a aerului.

Din cate stiu eu, masa moleculara medie a aerului este 28,9(g/mol). Aceasta valoare o voi folosi in calcul.

Deci: d = 16,385/28,9 = aprox. 0,567.

d)
Presiunea partiala a unui component al amestecului gazos este produsul dintre fractia molara a respectivului component si presiunea totala a amestecului.

In cazul de fata presiunea totala a amestecului este(am notat-o cu p): p = 3,494 atm.

Deci:

p CH4 = x CH4*p =  aprox. 0,615*3,494 = aprox. 2,14481(atm) = aprox. 2,144(atm)
p NH3 = x NH3*p = aprox. 0,385*3,494 = aprox. 1,34519(atm) = aprox. 1,35(atm).

Se observa ca este verificata legea presiunilor partiale, sau legea lui J. Dalton:

2,144 atm + 1,35 atm = 3,494 atm.

Asta este parerea mea.