Volumen de gas seco que es recogido sobre agua

, por F_y_Q

Una muestra de 250 mL de nitrógeno se recoje sobre agua a 15^oC, a una presión de 745 mm Hg. ¿Cuál es el volumen de la muestra seca en condiciones normales?
La presión del vapor del agua a 15^oC es 12,8 mm Hg.


SOLUCIÓN:

La resolución del ejercicio la vamos a dividir en dos partes. En la primera vamos a calcular los moles de nitrógeno seco que están contenidos en el volumen de 250 mL y en la segunda calcularemos el volumen de ese nitrógeno en condiciones normales.
Primera parte.
La presión que corresponde al nitrógeno seco es la diferencia entre la presión medida y la presión del vapor de agua. La convertimos en atmóferas:
P_{N_2} = (745 - 12,8)\ mm\ Hg\cdot \frac{1\ atm}{760\ mm\ Hg} = 0,963\ atm
Ahora, a partir de la ecuación de los gases ideales, podemos despejar los moles de nitrógenos que corresponden al volumen medido:
PV = nRT\ \to\ n_{N_2} = \frac{P_{N_2}\cdot V}{RT} = \frac{0,963\ atm\cdot 0,25\ L}{0,082\frac{atm\cdot L}{K\cdot mol}\cdot 288\ K} = 10^{-2}\ mol\ N_2
Segunda parte.
Si aplicamos la definición de volumen molar de un gas, un mol de cualquier gas en condiciones normales de P y T ocupa un volumen de 22,4 L:

10^{-2}\ mol\ N_2\cdot \frac{22,4\ L}{1\ mol} = \bf 0,224\ L\equiv 224\ mL\ N_2