I Gas e Loro Proprietà (II)

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1 I Gas e Loro Proprietà (II) miles 0.2 atm 4 miles 0.5 atm Sea level 1 atm Dario Bressanini

2 Gas e reazioni chimiche Determinare il volume di CO 2 prodotto a 37 0 C e 1.0 atm quando 5.6 g di glucosio reagiscono con l ossigeno: C 6 H 12 O 6 (s) + 6O 2 (g) 6CO 2 (g) + 6H 2 O (l) g C 6 H 12 O 6 mol C 6 H 12 O 6 mol CO 2 V CO g C 6 H 12 O 6 x 1 mol C 6 H 12 O g C 6 H 12 O 6 6 mol CO x 2 = mol CO 1 mol C 6 H 12 O 2 6 V = nrt P L atm mol x x K mol K = = 4.76 L 1.00 atm

3 Miscele di Gas Ideali In un gas ideale, le molecole non interagiscono fra loro, e quindi la loro natura è irrilevante. 3

4 Pressione Parziale Consideriamo due gas ideali in un recipiente di volume V La pressione parziale è la pressione che il gas eserciterebbe nel recipiente se fosse da solo, alla stessa temperatura P 1 = n 1 RT/V P 2 = n 2 RT/V Gas 1 Gas 2 4

5 Legge di Dalton In una miscela di gas ideali, la pressione totale è pari alla somma delle pressioni parziali dei gas costituenti la miscela P tot = P 1 + P 2 + P 3... p tot = n RT n RT = ( n + n V V...) RT V 5

6 Pressioni Parziali Ogni gas esercita una pressione parziale. La pressione totale è la somma delle pressioni parziali 6

7 Frazioni Molari Calcoliamo il rapporto tra la pressione parziale di un gas e la pressione totale n i RT p i p tot = V n tot RT = n i n tot V Si definisce come Frazione Molare n n i tot = χ i 7

8 Frazioni Molari e Pressioni Parziali p p i tot = n n i tot = χ i p i = χ i p tot 8

9 Esercizio Un recipiente di 10 Litri a 273 K con?ene 2 g di H 2 e 8 g di N 2. Calcolare le pressioni parziali e la pressione totale 2.0 g H 2 = 0.99 mol H g N 2 = 0.29 mol N 2 P H2 = 0.99 mol mol H g H 2 mol N g N 2 atm L K mol K 10.0 L atm L K mol K 10.0 L PV = nrt = 2.22 atm P N2 = 0.29 mol = 0.64 atm

10 Un campione di gas contiene 8.24 moli di CH 4, 0.42 moli di C 2 H 6, e moli di C 3 H 8. La pressione totale del gas è 1.37 atm, determinare la pressione del propano (C 3 H 8 ). P i = X i P T X propane = P T = 1.37 atm = P propane = x 1.37 atm = atm

11 DIFFUSIONE dei GAS DIFFUSIONE: mescolamento di due o più gas dovuto ai movimen? molecolari Bromo(l)

12 EFFUSIONE: movimento di un gas apraverso una fessura per effepo di una differenza di pressione. Viene espressa come una velocità: mol/tempo ed è proporzionale alla T ed inversamente alla massa molare del gas

13 K. 22 pg 547 Quanti grammi di He sono necessari per riempire un pallone di 5 litri alla pressione di 1,1 atm e alla temperatura di 25 C. Equazione dello stato gassoso: PV = nrt inseriamo i dati forniti dall esercizio 5 L x 1,1 atm = n x 0,082 x 298,1 K Da cui n = 0,22 mol Poiché n = g He / M he g He = 0,22 mol x 4,0 g/mol = 0,88 g

14 K. 36 pg 548 Si consideri la reazione 4 KO 2 (s) + 2 CO 2 (g) --> 2 K 2 CO 3 (s) + 3 O 2 (g) Quale massa di superossido di potassio è necessaria per reagire con 8,9 L di CO 2 a 22 C e 767 mmhg? i dati forniti permettono di determinare le moli di anidride carbonica ad inizio reazione e che reagiscono; dalla PV = nrt si ha: (767 / 760) atm x 8,9 L = n x 0,082 x (22 C + 273,1) K n = 0,371 mol Poiché il rapporto stechiometrico tra i reagenti KO 2 / CO 2 è di 2:1, le moli di superossido di potassio necessarie saranno pari al doppio di quelle di anidride carbonica: 0,371 mol x 2 = 0,74 mol I grammi di superossido di potassio sono 0,74 mol x MKO 2 g/mol

15 K. 102 pg 553 Si consideri la reazione: 2 NaClO 2 (s) + Cl 2 (g) --> 2 NaCl (s) + 2 ClO 2 (g) Si fanno reagire 15,6 g di NaClO 2 con cloro gassoso, che ha una pressione di 1050 mm Hg in un contenitore di 1,45 L a 22 C. Quanti grammi di ClO 2 si possono preparare. Calcoliamo le moli di NaClO 2 : 15,6 g / 90,44 g/mol = 0,172 Calcoliamo le moli di cloro: ncl 2 = (1050/760)atm x 1,45L / 0,082 x 295 K = 0,0828 Il cloro è il reagente limitante, le moli di ClO 2 che si formano saranno pari al doppio di quelle del cloro moli di ClO 2 = 0,0828mol x 2, pari a 11,2 grammi di ClO 2