Masa de CO2 en un volumen dado a cierta temperatura y presión (6877)

, por F_y_Q

¿Cuántos gramos de \ce{CO2} hay en un recipiente de 350 mL que está a una presión de 50 psi y una temperatura de 180^oF?


SOLUCIÓN:

El principal problema para resolver el ejercicio es el tratamiento de las unidades. Si vas a usar la ecuación de los gases ideales para calcular la masa de gas, es necesario expresar el presión en atmósferas y la temperatura en escala absoluta:

50\ \cancel{psi}\cdot \frac{6.8\cdot 10^{-2}\ atm}{1\ \cancel{psi}} = \color[RGB]{0,112,192}{\bf 3.4\ atm}

La temperatura la hacemos en dos pasos:

^oC = \frac{^oF - 32}{1.8} = \frac{180 - 32}{1.8} = 82.2^oC
K = ^oC + 273 = \color[RGB]{0,112,192}{\bf 355.2\ K}

Ahora escribes la ecuación de los gases en función de la masa del gas y su masa molecular, que es 44 \ \textstyle{g\over mol} , y despejas:

PV = \frac{m}{M}RT\ \to\ m  = \frac{PVM}{RT}

Sustituyes y calculas:

m = \frac{3.4\ \cancel{atm}\cdot 0.35\ \cancel{L}\cdot 44\ \frac{g}{\cancel{mol}}}{0.082\ \frac{\cancel{atm}\cdot \cancel{L}}{\cancel{K}\cdot \cancel{mol}}\cdot 355.2\ \cancel{K}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 1.80\ g}}