Legge dei gas ideali: problemi e soluzioni

1. Considero dei gas in un contenitore chiuso che inizialmente hanno volume V e temperatura T. La temperatura finale è 5/4T e la pressione finale è 2P. Qual è il volume finale del gas?

Conosciuto :

Volume iniziale (V 1 ) = V

Temperatura iniziale (T 1 ) = T

Temperatura finale (T 2 ) = 5/4 T

Pressione iniziale (P 1 ) = P

Pressione finale (P 2 ) = 2P

Ricercato: Volume finale (V 2 )

soluzione:

Legge dei gas ideali: problemi e soluzioni 1

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2. Determinare il volume di 2.00 moli di gas (gas ideale) a STP. STP = Temperatura e Pressione Standard.

Conosciuto :

Moli di gas (n) = 2 moli di ghiaccio

Temperatura standard (T) = 0 ° C = 0 + 273 = 273 Kelvin

Pressione standard (P) = 1 atm = 1.013 x 10⁵ Pa

Costante universale dei gas (R) = 8.315 Joule/mol e .Kelvin

Si ricerca : Volume dei gas (V)

soluzione:

Equazione della legge dei gas ideali (in numero di moli, n)

Legge dei gas ideali: problemi e soluzioni 2

Il volume di 2 moli di gas è di 44.8 litri.

Il volume di 1 mole di gas è 45.4 litri / 2 = 22.4 litri.

Il volume di 1 mole di qualsiasi gas è di 22.4 litri.

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3. 4 litri di ossigeno gassoso hanno una temperatura di 27 °C e una pressione di 2 atm (1 atm = 10⁵ Pa ) in un contenitore chiuso. La costante universale dei gas (R) è pari a 8.314 J·mol⁻¹ · K⁻¹ e il numero di Avogadro ( NA ) è pari a 6.02 x 10²³ molecole/mol . Quante sono le molecole di ossigeno gassoso presenti nel contenitore?

Conosciuto :

Volume dei gas (V) = 4 litri = 4 dm³ = 4 x 10⁻³ m³

Temperatura dei gas (T) = 27 ° C = 27 + 273 = 300 Kelvin

Pressione dei gas (P) = 2 atm = 2 x 10⁵ Pa

Costante universale dei gas (R) = 8.314 J.mol e −1 .K −1

Numero di Avogadro (N A ) = 6.02 x 10 23

Ricerca : Quali sono le molecole di ossigeno gassoso presenti nel contenitore (N)?

soluzione:

Legge dei gas ideali: problemi e soluzioni 3

In 1 mole di ossigeno gassoso, ci sono 1.93 x 10²³ molecole di ossigeno.

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4. Un contenitore contenente gas neon (Ne, massa atomica = 20 u) a temperatura e pressione standard (STP ) ha un volume di 2 m³ . Determinare la massa del gas neon!

Conosciuto :

Massa atomica del neon = 20 grammi/mol e = 0,02 kg/mol e

Temperatura standard (T) = 0 ° C = 273 Kelvin

Pressione standard (P) = 1 atm = 1.013 x 10⁵ Pascal

Volume (V) = 2 m³

Ricercato : massa (m) di gas neon

soluzione:

A temperatura e pressione standard (STP), 1 mole di qualsiasi gas, includere il gas neon, avere volume 22.4 litros = 22.4 dm3 = 0.0448 m3.

Legge dei gas ideali: problemi e soluzioni 4

In un volume di 2 m³ sono presenti 44.6 moli di gas neon.

La massa atomica relativa del gas neon è di 20 grammi/mole.

Ciò significa che in 1 mole ci sono 20 grammi, ovvero 0.02 kg, di gas neon. Poiché in 1 mole ci sono 0.02 kg di gas neon, allora in 44.6 moli ci sono 44.6 moli x 0.02 kg/mole = 0.892 kg = 892 grammi di gas neon.

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