Autor Tema: Leyes de los gases

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01 Septiembre, 2016, 05:18 am
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cibernarco

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Hola alguien me podrian dar una guia de como comenzar este problema?

Una muestra de 10.0 mL de un hidrocarburo gaseoso (esto es, que contiene sólo C e H) se mezcla con 60.0 mL de oxígeno gaseoso a temperatura ambiente. La mezclase hace reaccionar aplicando una chispa eléctrica. El volumen total de los gases remanentes es 55.0 mL . Después de agitar los gases con una solución de NaOH, el volumen se reduce a 35.0mL . Suponga que todos los volúmenes se midieron a las mismas condiciones de temperatura y presión y que el oxígeno es el reactivo excedente; calcule la fórmula molecular del compuesto"

01 Septiembre, 2016, 02:45 pm
Respuesta #1

Samir M.

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Hola.

Puesto que es un hidrocarburo, el compuesto a deducir es de la forma \( \mbox{C}_x\mbox{H}_y \). En tu proceso, primero se produce la reacción de combustión \( a  \cdot \mbox{C}_x\mbox{H}_y +b  \cdot  \mbox{O}2 \longrightarrow c  \cdot  \mbox{C}\mbox{O}_2 + d  \cdot  \mbox{H}_2\mbox{O} \) teniendo en cuenta que el reactivo excedente es el oxígeno. Esto (ajustando la reacción y eso), junto con la estequiometría de la reacción debería ser suficiente para hallar la forma molecular el compuesto.

Saludos.
Lo escrito en azul hace referencia a que lo he añadido después de haber publicado mi respuesta.

01 Septiembre, 2016, 02:53 pm
Respuesta #2

cibernarco

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Bien habia pensado algo similar

de esta manera llegaria a estar ecuaciones
 
ax=c
ay=2d
2b=2c+d


Luego, supuse que el H2O ya se encontraría liquido cuando se añade la solución de NaOH , y de que el gas CO2 se disuelve en este ... Por ende, el volumen final , el de 35 mL le correspondería al O2, entonces :

V(CO2)+V(O2)+V(H2O) = 55 mL
V(CO2)+V(H2O)+35 mL = 55 mL
V(CO2)+V(H2O)= 55mL -35mL
V(CO2)+V(H2O)= 20mL

Estaria bien eso? ¿Como podria seguir luego?

01 Septiembre, 2016, 03:07 pm
Respuesta #3

Samir M.

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Sí, esa es la idea. Ahora ten en cuenta que la presión y temperatura son constantes durante el proceso de reacción luego sólo has de fijarte en la estequiometria de ésta y sacar dos ecuaciones correspondientes una, al volumen de \( \mbox{H}_2\mbox{O} \), y otra al volumen del \( \mbox{C}\mbox{O}_2  \). Con esto ya deberías poder despejar los valores de \( x \) e \( y \).

Saludos.
Lo escrito en azul hace referencia a que lo he añadido después de haber publicado mi respuesta.

01 Septiembre, 2016, 05:46 pm
Respuesta #4

cibernarco

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Sí, esa es la idea. Ahora ten en cuenta que la presión y temperatura son constantes durante el proceso de reacción luego sólo has de fijarte en la estequiometria de la reacción y sacar dos ecuaciones correspondientes una, al volumen de \( \mbox{H}_2\mbox{O} \), y otra al volumen del \( \mbox{C}\mbox{O}_2  \). Con esto ya deberías poder despejar los valores de \( x \) e \( y \).

Saludos.

En esas ecuaciones como haria para plantearlas? no logro encontrar una relacion

01 Septiembre, 2016, 08:20 pm
Respuesta #5

Samir M.

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Fijándonos en la reacción de combustión que planteé, encontramos que \( V_{_{\mbox{CO}_2}} = 10 \dfrac{a}{c} \) y \( V_{_{\mbox{H}_2\mbox{O}}} = 10 \dfrac{a}{d} \). Despejando de la primera de tus ecuaciones tenemos que \( x = \dfrac{a}{c}  \) y de la segunda \( \dfrac{y}{2} = \dfrac{d}{a} \), y llevando esto a la ecuación de los volúmenes llegamos a que \( y = -2x + 4 \). Ahora es sólo sustituir.

Saludos.
Lo escrito en azul hace referencia a que lo he añadido después de haber publicado mi respuesta.

01 Septiembre, 2016, 11:02 pm
Respuesta #6

cibernarco

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No entiendo esto \( V_{_{\mbox{CO}_2}} = 10 \dfrac{a}{c} \) y \( V_{_{\mbox{H}_2\mbox{O}}} = 10 \dfrac{a}{d} \)


Voy a explicarte lo que voy entendiendo de lo que hiciste

Haces \( V_{_{\mbox{CO}_2}} = 10 . x \) [/tex]

Se que x= c/a entonces  \( V_{_{\mbox{CO}_2}} = 10 \dfrac{a}{c} \)

¿Pero porque el volumen es igual a eso?

01 Septiembre, 2016, 11:21 pm
Respuesta #7

Samir M.

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Es debido a la estequimetría de la reacción. Puesto que la temperatura y la presión permanecen constantes, la ley de los gases ideales, al establecer que \( PV = nRT \), el número de moles \( n \) varía tal como lo hace el volumen. Es por eso que podemos trabajar directamente con volúmenes y no con moles. Normalmente, diríamos algo así como: '\( a \) moles de \( \mbox{A} \) reaccionan con \( c \) moles de \( \mbox{C} \)'. Este es el caso, pero fíjate que como \( R, P \) y \( T \) son constantes en la ley de los gases ideales, lo mismo nos da trabajar con \( n \) que con \( V \) pues ambos variarán de la misma forma para que se mantenga la igualdad.

Saludos.
Lo escrito en azul hace referencia a que lo he añadido después de haber publicado mi respuesta.

01 Septiembre, 2016, 11:27 pm
Respuesta #8

cibernarco

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Genial! voy entendiendo!

Ahora siguiendo llegamos a la formular y= -2x+4

La formula gral. de los Hidrocarburos son estas no?

 \( C_x H_{2x+2} \)   1)
 \( C_x H_{2x} \)    2
 \( C_x H_{2x-2} \) 3


de ser asi llego a que

en 1) x=1/2  , en 2) x= 1  en 3) x=3/2     por lo tanto x =1  osea seria   \( C H_{2} \) ?

02 Septiembre, 2016, 12:39 am
Respuesta #9

cibernarco

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Ahora que miro \( CH_2 \) no es un hidrocarburo ???

¿Qué hice mal?  :banghead: