I02N_Material_S08 s1(c)-2 - Claudio F Velásquez

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Mezcla de Gases
Química General
Recordemos la sesión anterior…
Comentemos la imagen
Al finalizar la sesión, el estudiante
resuelve ejercicios de gases
relacionados a las leyes de los
gases ideales en mezclas.
Logro de aprendizaje de la sesión:
• Mezcla de Gases. Introducción.
• Ley de Dalton.
✓ Presión Total.
✓ Fracción Molar.
✓ Presión Parcial.
• Ley de Amagat.
• Masa molecular promedio.
• Recolección de gases sobre agua.
✓ Presión de vapor del agua.
Contenido:
Mezcla de Gases Ideales
Atmósfera:
Mezcla de distintos gases
• En gases ideales se trabajó con sustancias simples o puras, ahora se trabajará con
mezclas de gases como el aire (mezcla de N2, O2, Ar y otros gases).
• En una mezcla de gases ideales, las moléculas de cada gas se comportan como si
estuvieran solas, ocupan todo el volumen y contribuyen con su presión, a la presión
total ejercida.
Ley de Dalton
De las presiones parciales
• La presión total de una mezcla de gases es la suma de las presiones 
que cada gas ejercería si estuviera solo.
✓ Presión de 0,5 moles de H2 es 2,4 atm.
✓ Presión de 1,25 moles de He es de 6 
atm.
Considerando el volumen constante, la
presión total de la mezcla de los dos
gases, será la suma de las presiones 
parciales: 8,4 atm.
Ley de Dalton (continuación)
En una mezcla de gases, la suma de los moles de cada uno de ellos,
será el total de moles en la mezcla.
Ejemplo: Si tengo una mezcla de gases a, b, c,…, x:
Ley de Dalton (continuación)
BAT
AX ==
nA nA
n n + n BA
BX =
=
nB nB 
nT n + n
Fracción Molar (x):
Propiedad de las fracciones molares:
XA + XB + … = 1
La fracción molar es una cantidad adimensional que expresa la
relación del número de moles de un determinado componente gaseoso,
respecto al número total de moles de todos los componentes en una mezcla.
PT
V
PT = PA + PB
Presión Parcial (Pi)
• Cada componente de una mezcla de gases ejerce una presión, al 
igual a la que ejercería si estuviese él sólo en el recipiente.
• Para conocer las presiones parciales, es necesario obtener 
primero las fracciones molares de cada gas.
Donde:
Xi = Fracción molar 
ni = moles del gas 
nT = moles totales 
Pi = Presión parcial 
PT = Presión Total
Una mezcla de 17,6 g de CO2, 4,81 g de CH4 y 5,6 g de CO, ejerce una presión
sobre el recipiente que la contiene, de 800mmHg. Calcula la presión parcial del
CH4 en la mezcla.
Ejercicio 01
Una muestra de aire seco de masa total 1,0 g contiene casi exclusivamente: 0,76 g
de nitrógeno (N2) y de 0,24 g de oxígeno (O2). Datos MA: N = 14, O = 16.
Calcula:
a) La cantidad de cada gas en moles.
b) Los moles totales.
c) Las fracciones molares.
d) Las presiones parciales, siendo PT = 10 atm.
Ejercicio 02
12
LEY DE AMAGAT
De los volúmenes parciales
• El volumen total ocupado por una mezcla gaseosa, es igual a la 
suma de los volúmenes parciales de sus gases componentes.
Vt =VA +VB +VC
Por volumen parcial de un gas se entiende, el que ocuparía un gas si 
estuviese solo a una temperatura dada y a la presión total de la mezcla.
Volumen Parcial
Vi = xi VT
Mt =M AXA +M B XB +MC XC...M nXn
Masa molecular promedio (Mt)
Cuando se trata de una mezcla, la masa molecular se obtiene mediante el
promedio ponderado de las masas moleculares de las sustancias que
componen la mezcla.
Una forma de calcular la masa molecular de una mezcla gaseosa es
utilizando el concepto de “Masa Molecular Promedio”, para lo cual solo se
requiere dos cosas:
•La masa molecular de cada gas que integra la mezcla.
•La fracción molar de cada uno.
El aire seco es una mezcla de gases que consiste esencialmente de nitrógeno, oxígeno, y
pequeñas cantidades de otros gases. Calcula el peso molecular aparente del aire dada su
composición aproximada.
Componente
Composición
Fracción molar
Masa
Molecular (uma)
Nitrógeno 0,78 28,01
Oxígeno 0,21 32,00
Argón 0,01 39,94
1,00
M a + y A M A= y N 2 M N 2 + y O 2 M O 2
Ejercicio 03
2KCl (s) + 3O2 (g)
Recolección de gases sobre agua
Útil aplicación de la Ley de Dalton, en la colección de los gases sobre agua. 
El vapor de agua se encuentra presente mezclado con los gases colectados. 
En los cálculos debe hacerse una corrección por el vapor de agua presente.
Ecuación Química de desprendimiento de gas: 2KClO3 (s)
Donde:
PT = Pgh = PO2 + PVH2O
Generalizando:
PT = Pgh = Pgs + PvH2O
Pgs = Pgh – PvH2O
Pgh = PT = Patm
Patm = Pgh = PT = Pgs + PVH2O
Contenedor 
de O2 y 
vapor de 
agua
PT = Presión Total
Pgh = Presión del gas húmedo 
Pgs = Presión del gas seco 
Patm = Presión atmosférica
PVH2O = Presión de vapor de agua
Presión de vapor del agua
T°
(oC)
Presión
de vapor
(mmHg)
T°
(oC)
Presión
de vapor
(mmHg)
0 4.58 60 149.4
5 6.54 80 355.1
10 9.21 95 634
11 9.84 96 658
12 10.52 97 682
13 11.23 98 707
14 11.99 99 733
15 12.79 100 760
Equilibrio líquido-vapor
Presión que ejerce la fase vapor en equilibrio con el agua liquida a una 
determinada temperatura.
GRACIAS.
Lo que aprendimos hoy: