Pressione di una miscela di gas
Esercizio sul calcolo della pressione di una miscela di gas
In un recipiente di 10,0 litri, mantenuto alla temperatura di 0°C, sono contenuti 10,0 g di N2 e 6,3 g di O2.
Determinare la pressione totale della miscela gassosa.
Svolgimento dell'esercizio
Secondo la legge di Dalton, quando due o più gas vengono miscelati in unico contenitore, la pressione totale esercitata dalla miscela gassosa è uguale alla somma delle pressioni parziali esercitate dai singoli componenti.
La pressione parziale del componente imo, della miscela di gas è la pressione che questo avrebbe se occupasse da solo il volume dell'intero contenitore.
Per determinare la pressione di ciascuno dei due gas bisogna pertanto determinare inizialmente il numero di moli di ciascun componente.
Determiniamo la massa molare dell'azoto (N2):
Mm (N2) = (14,01 · 2) = 28,02 g/mol
Determiniamo il numero di moli di N2 dividendo la massa in grammi per il valore della massa molare:
n (N2) = g / Mm = 10,0 / 28,02 = 0,357 mol
Determiniamo la massa molare dell'ossigeno (O2):
Mm (O2) = 16,0 · 2 = 32,0 g/mol
Determiniamo il numero di moli di O2:
n (O2) = g / Mm = 6,3 / 32,0 = 0,197 mol
Determiniamo le moli totali:
ntotali = n (N2) + n (O2) = 0,357 + 0,197 = 0,554 mol
Ricordiamo che:
Ptot · V = ntot · R · T
in cui:
- P = pressione in atmosfere;
- V = volume in litri;
- n = numero moli;
- T = temperatura in kelvin;
- R = costante universale dei gas = 0,0821 (L · atm) / (mol · K)
Determiniamo la pressione totale della miscela gassosa:
Ptot = ntot · R · T / V = 0,554 · 0,0821 · 273,15 / 10,0 = 1,24 atm
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