Presión parcial. Ejemplo | Khan Academy en Español

Summary

En este video, se explica cómo calcular la presión parcial de dos gases, argón (Ar) y nitrógeno molecular (N₂), dentro de un cilindro utilizando la Ley de los Gases Ideales. Se detallan los pasos para calcular los moles de cada gas a partir de su masa y cómo aplicar la fórmula de la ley de los gases para determinar las presiones parciales. Finalmente, se suman las presiones parciales para obtener la presión total del cilindro. El proceso se realiza con especial énfasis en las unidades y las cifras significativas.

Takeaways

• 😀 La Ley de los gases ideales se puede aplicar para calcular tanto la presión parcial de cada gas como la presión total de la mezcla de gases.
• 😀 La ecuación fundamental de la Ley de los gases ideales es PV = nRT, donde P es la presión, V es el volumen, n es el número de moles, R es la constante de los gases ideales, y T es la temperatura en Kelvin.
• 😀 Para despejar la presión en la ecuación de los gases ideales, se utiliza la fórmula P = (nRT) / V.
• 😀 La presión parcial de un gas se calcula multiplicando el número de moles del gas por la constante de los gases ideales y la temperatura, y luego dividiendo entre el volumen.
• 😀 Para calcular el número de moles de un gas, se utiliza la relación entre la masa del gas y su masa molar.
• 😀 La masa molar del argón (Ar) es 39.95 g/mol, mientras que la masa molar del nitrógeno molecular (N₂) es 28.02 g/mol, ya que está compuesto por dos átomos de nitrógeno.
• 😀 La temperatura debe ser convertida a Kelvin al trabajar con la Ley de los gases ideales. La conversión de °C a K se realiza sumando 273 a la temperatura en grados Celsius.
• 😀 En este problema, la constante de los gases ideales utilizada es 62.36 L•Torr / mol•K, adecuada para obtener la presión en Torr.
• 😀 La presión parcial del argón se calcula como 354 Torr, mientras que la presión parcial del nitrógeno molecular se calcula como 292 Torr.
• 😀 La presión total de una mezcla de gases es la suma de las presiones parciales de los diferentes gases presentes. En este caso, la presión total es 646 Torr.

Q & A

¿Qué ley se utiliza para resolver este problema y qué nos dice?

La ley de los gases ideales se utiliza para resolver este problema. Esta ley establece que la presión multiplicada por el volumen es igual al número de moles por la constante de los gases ideales y la temperatura (PV = nRT).

¿Cómo se calcula la presión parcial de un gas en este caso?

La presión parcial de un gas se calcula usando la fórmula P = nRT/V, donde n es el número de moles del gas, R es la constante de los gases ideales, T es la temperatura en Kelvin, y V es el volumen.

¿Por qué es necesario convertir la temperatura de grados Celsius a Kelvin?

Es necesario convertir la temperatura a Kelvin porque en la ley de los gases ideales, la temperatura debe estar en la escala Kelvin para que las unidades sean coherentes con la constante de los gases ideales.

¿Cuál es la masa molar del argón y cómo se calcula?

La masa molar del argón es 39.95 g/mol, que es la masa atómica del argón, ya que un mol de argón pesa 39.95 gramos.

¿Cómo se determina la masa molar del nitrógeno molecular (N₂)?

La masa molar del nitrógeno molecular (N₂) se calcula multiplicando la masa atómica del nitrógeno (14.01 g/mol) por 2, ya que una molécula de nitrógeno está formada por dos átomos de nitrógeno. Así, la masa molar del nitrógeno molecular es 28.02 g/mol.

¿Cómo se calcula el número de moles de un gas a partir de su masa?

Para calcular el número de moles de un gas, se divide la masa del gas entre su masa molar. Por ejemplo, para el argón, se usa la fórmula n = masa / masa molar.

¿Qué constante de los gases ideales se utiliza en este caso y por qué?

Se utiliza la constante de los gases ideales 62.36 L·Torr/(mol·K) porque el volumen está en litros y se quiere que la presión se exprese en Torr. Esta constante es la adecuada para este tipo de unidades.

¿Por qué se debe redondear el resultado de la presión parcial a tres cifras significativas?

El resultado se debe redondear a tres cifras significativas porque la cantidad de cifras significativas en los datos originales es limitada por el número con menos cifras significativas, que en este caso son tres.

¿Cómo se encuentra la presión total en un sistema con múltiples gases?

La presión total de un sistema con varios gases se obtiene sumando las presiones parciales de todos los gases presentes. En este caso, la presión total es la suma de las presiones parciales del argón y del nitrógeno molecular.

¿Cuáles son las presiones parciales de los gases argón y nitrógeno molecular?

La presión parcial del argón es 354 Torr y la del nitrógeno molecular es 292 Torr, lo que da una presión total de 646 Torr cuando se suman ambas presiones.