Todo lo que necesita saber es estas dos ecuaciones, que surgen de una sola idea, esta idea se llama “La teoría cinética de los gases”, se supone que:
1. Las moléculas están tan lejos unas de otras que se comportan como pequeñas bolas chocando entre ellas y contra las paredes de un depósito, transfiriendo energía cinética y causando presión.
2 la energía de estas bolas es una función de la temperatura absoluta. Entonces, una bola de CO2 es 22 veces la masa de una bola de H2, su velocidad será menor porque la energía cinética puede ser la misma.
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De la imagen mental de 1 y 2, me resulta fácil aceptar que
choques totales de la pared = choques de bolas H2 + choques de bolas de CO2
presión total = presión parcial H2 + presión parcial CO2
pT = pH2 + pCO2
dividir todo por la presión total da un uno en el término izquierdo
1 = pH2 / pT + pCO2 / pT
cada término representa la contribución de cada producto químico a la presión total
Si contamos las moléculas de cada compuesto (contar significa decir cuántos moles de cada uno habrá allí.
choques totales de la pared = choques de bolas H2 + choques de bolas de CO2
Está claro que si tuviéramos 3 docenas de bolas de H2 y una docena de bolas de CO2, tendríamos tres veces más choques de H2 que de CO2, por lo que generará una presión tres veces mayor, por lo que no es de extrañar que pH2 = 3 pCO2 y solo porque moles de H2 = 3 moles de CO2, por lo que está claro que
, moles H2 ………… .. pH2
————— = 3 = ——————-
moles de CO2 …………. pCO2
olvídate de los pequeños puntos, este suave no me permite insertar espacios en blanco
Si dividimos ambos, numerador y denominador por el número total de moles, y dividimos en la fracción correcta ambos, numerat y denominat, por la presión total
xH2 / xCO2 = pH2 / pCO2
No entre en pánico, esto es extremadamente fácil de leer, si compra 120 automóviles (120 moles de 2 gases), todo al mismo precio (bolas de la misma energía). Y el 35% son Ford (xH2 = 0.35) mientras que el resto son GM (1–0.35 = 0.65), entonces si ha gastado $ 2 mill (presión total 2 atmf) está claro que pagó el 65% de 2 mill (1,3 mill) a GM y 35% de 2 mill (0.7 mill) a Ford. Entonces la presión parcial de Ford fue
0.7 mill / 2 mill = 0.35 igualmente pH2 / 2 atmf = 0.35 => pH2 = 2 * 0.35 = 0.7 atmf
presión total = pT = pH2 + pCO2 = xH2 * pT + xCO2 * pT
Visualicemos un tanque de vidrio de 10 litros que contiene 10 grms de hidrógeno y 10 grms de CO2, a 27 ºC.
Contar moles está introduciendo masas moleculares H2 = 2 gramos / 1 mol y CO2 = 44 grms / 1 mol
10 grms H2 * 1 mol H2 / 2 grms H2 = 5 moles H2
10 grms CO2 * 1 mol CO2 / 44 grma CO2 = 0.227 moles CO2
total = 5,227 moles y xH2 = 5 / 5.227 = 0.9565 xCO2 = 0.227 / 5.227 = 0.0435
La presión total proviene de la ecuación de gases ideales PV = n RT
P = nRT / V = 5.227 * 0.082 * (273 + 27) / 10 = 12,86 atmfs
pH2 = 0.9565 * 12.86 = 12,30 atmf
