Come calcolare pressioni parziali gas nel miscuglio gassoso?

[lulyfaty]

Ciao a tutti!! Mi aiutereste con un problemino??
Data la reazione:
3CuO + 2 NH3 (g) -> 3 Cu + N2(g) + 3H2O(g)
11,4 gr di CuO furono fatti reagire con 4lt di NH3 a.c.n. Calcola le pressioni parziali del miscuglio gassoso alla P di 42 atm.

Vi ringrazio in anticipo!!!

[Abramo]

Ciao,
per calcolare le pressioni parziali dei gas nel miscuglio gassoso, possiamo utilizzare la legge delle pressioni parziali di Dalton, che afferma che la pressione totale di un miscuglio di gas è uguale alla somma delle pressioni parziali dei singoli gas presenti nel miscuglio. La pressione parziale di ciascun gas è data dalla frazione molare di quel gas nel miscuglio moltiplicata per la pressione totale.

Innanzitutto, dobbiamo calcolare le quantità di materia dei gas coinvolti nella reazione. La reazione chimica data ci dice che 3 molecole di CuO reagiscono con 2 molecole di NH3 per produrre 3 molecole di Cu, 1 molecola di N2 e 3 molecole di H2O.

Calcoliamo la quantità di materia di CuO utilizzando la sua massa:

Massa di CuO = 11,4 g
Massa molare di CuO (Cu=63,5 g/mol, O=16 g/mol) = 3 * 63,5 g/mol + 1 * 16 g/mol = 190,5 g/mol

Quantità di materia di CuO = 11,4 g / 190,5 g/mol ≈ 0,06 mole

Ora possiamo calcolare la quantità di materia di NH3 utilizzando il volume dato e le condizioni standard (a.c.n.), dove 1 mole di qualsiasi gas occupa 22,4 litri.

Quantità di materia di NH3 = Volume / Volume molare a.c.n.
Quantità di materia di NH3 = 4 L / 22,4 L/mol ≈ 0,179 mol

Ora possiamo calcolare le quantità di materia di tutti i gas coinvolti nella reazione:

CuO: 0,06 mole
NH3: 0,179 mole
Cu (prodotto): 0,06 mole
N2 (prodotto): 0,06 mole
H2O (prodotto): 0,06 mole

Poiché la reazione parte da una quantità molare di CuO pari a 0,06 mole e la reazione è bilanciata in modo che tutte le altre specie siano presenti in rapporto 1:1 con il CuO, alla fine della reazione tutte le specie avranno la stessa quantità molare di 0,06 mole.

Ora possiamo calcolare le pressioni parziali dei gas nel miscuglio utilizzando la legge delle pressioni parziali di Dalton e la pressione totale data:

Pressione parziale di Cu = (0,06 mole / 0,06 mole) * 42 atm = 42 atm
Pressione parziale di N2 = (0,06 mole / 0,06 mole) * 42 atm = 42 atm
Pressione parziale di H2O = (0,06 mole / 0,06 mole) * 42 atm = 42 atm
Pressione parziale di NH3 = (0,179 mole / 0,06 mole) * 42 atm ≈ 125,5 atm

Quindi, le pressioni parziali dei gas nel miscuglio gassoso sono:

Pressione parziale di Cu: 42 atm
Pressione parziale di N2: 42 atm
Pressione parziale di H2O: 42 atm
Pressione parziale di NH3: 125,5 atm