[Ciencias de Joseleg]
[Química]
[La
materia] [Química
de gases] [Ejercicios
resueltos] [Introducción]
[Generalidades]
[Propiedades
de los gases] [Temperatura]
[Volumen]
[Presión]
[Masa
y moles] [Historia]
[La
ley de Boyle] [La
ley de Charles] [La
ley de Gay-Lussac] [Ley
de volúmenes de combinación] [Las
leyes de Avogadro] [Ley
de los gases ideales PV=nRT] [Modificaciones
a PV=nRT] [Ley
de Dalton de presiones] [Estequiometría
de gases] [Concentración
de un gas] [Gases
húmedos] [Ley
de los gases reales] [Ejercicios
especiales] [Referencias
bibliográficas]
Imagine que necesita hacer un experimento
de laboratorio en el que se genera gas hidrógeno. Para calcular el rendimiento
de gas, debe conocer la presión dentro del tubo donde se recolecta el gas.
Pero, ¿cómo se puede introducir un barómetro? Muy simple, ¡es imposible!. Todo
lo que necesita es la presión atmosférica en la habitación. A medida que el gas
expulsa el agua, empuja contra la atmósfera, por lo que la presión en el
interior es igual a la presión en el exterior. Pero el problema es que la
presión interna no es la presión del hidrógeno, pues el gas se encuentra
humedecido, por lo que tenemos un problema de gases húmedos. Los gases
que se producen en experimentos de laboratorio a menudo se recolectan mediante
una técnica llamada desplazamiento de agua (consulte la figura
siguiente).
Figura 19‑1. El proceso de
desplazamiento de agua es semejante al diseño experimental del barómetro de
Torricelli combinado con el manómetro, pero en lugar de mercurio, usamos agua,
y en lugar de que tengamos una cantidad de gas fija en el matraz, esta se va
acumulando a medida que la reacción química va tomando lugar,
Se llena una botella con agua y se coloca
boca abajo en un recipiente con agua. El matraz de reacción está equipado con
un tubo de goma que luego se introduce debajo de la botella de agua. A medida
que se produce el gas en el matraz de reacción, sale a través del tubo de goma
y desplaza el agua de la botella. Cuando la botella está llena de gas, se puede
sellar con una tapa.
Debido a que el gas se acumula sobre el
agua, no es puro, sino que se mezcla con el vapor de la evaporación del agua.
La ley de Dalton se puede utilizar para calcular la cantidad de gas deseado
restando la contribución del vapor de agua, asumiendo al agua como otro gas
ideal. La pregunta es ¿Cuál es la presión parcial del agua? La presión parcial
del agua dependerá de la temperatura del sistema, y se conoce como presión de
vapor, para la cual existen tablas estandarizadas.
Tabla 19‑1. Presiones de vapor de agua para las temperaturas entre 0°C y
110°C en kilopascales.
Así que la pregunta es ¿Cuál es la función
que permite calcular la presión del gas puro que se acumula al desplazar agua,
teniendo en cuenta que experimentalmente se encuentra mezclado con vapor de
agua?
🔎
DEMOSTRACION. Determinar
la función que permite calcular la presión de un gas que se acumula por
desplazamiento de agua // pulse aquí.
Tenga en cuenta que la ecuación anterior
asume un solo gas soluto desplazado.
Matamala
y Gonzalez
Química de Chang 10
Química La ciencia central 13
✔ Ejercicio 10.59. Se produce hidrógeno gaseoso cuando el zinc reacciona con ácido
sulfúrico: Zn(s) + H2SO4(aq) → ZnSO4(aq) + H2(g)
Si se recolectan 159 ml de H2 húmedo sobre agua a 24 °C y una
presión barométrica de 738 torr, ¿cuántos gramos de Zn se han consumido? (La
presión de vapor del agua está tabulada en el Apéndice B).
✔ Ejercicio 10.60. El acetileno gaseoso, C2H2(g),
se puede preparar mediante la reacción del carburo de calcio con agua: CaC2(s)
+ 2H2O(l) → Ca(OH)2(aq) + C2H2(g)
Calcule el volumen de C2H2 que se recoge sobre el agua a
23 °C mediante la reacción de 1.524 g de CaC2 si la presión total
del gas es 753 torr. (La presión de vapor del agua está tabulada en el Apéndice
B).
No hay comentarios:
Publicar un comentario