Problema de ejemplo de la ley de Avogadro

La ley de gas de Avogadro establece el volumen de un gas es proporcional al número de moles de gas presente cuando la temperatura y la presión se mantienen constantes. Este problema de ejemplo demuestra cómo usar la ley de Avogadro para determinar el volumen de un gas cuando se agrega más gas al sistema.

Antes de que pueda resolver cualquier problema relacionado con la ley de gases de Avogadro, es importante revisar la ecuación para esta ley. Hay algunas formas de escribir esto ley de gas, que es una relación matemática. Se puede decir:

k = V / n

Aquí, k es una constante de proporcionalidad, V es el volumen de un gas yn es el número de moles de un gas. La ley de Avogadro también significa que la constante de gas ideal es el mismo valor para todos los gases, entonces:

constante = p₁V₁/ T₁norte₁ = P₂V₂/ T₂norte₂
V₁/norte₁ = V₂/norte₂
V₁norte₂ = V₂norte₁

donde p es la presión de un gas, V es el volumen, T es la temperatura yn es el número de moles.

Una muestra de 6.0 L a 25 ° C y 2.00 atm de presión contiene 0.5 moles de un gas. Si se agregan 0.25 moles adicionales de gas a la misma presión y temperatura, ¿cuál es el volumen total final del gas?

Primero, exprese la ley de Avogadro por su fórmula:

V_yo/norte_yo = V_F/norte_F
dónde
V_yo = volumen inicial
norte_yo = número inicial de moles
V_F = volumen final
norte_F = número final de moles

Para este ejemplo, V_yo = 6.0 L yn_yo = 0.5 moles. Cuando se agregan 0.25 moles:

norte_F = n_yo + 0.25 moles
norte_F = 0.5 moles = 0.25 moles
norte_F = 0,75 moles

La única variable restante es el volumen final.

V_yo/norte_yo = V_F/norte_F

Resolver para V_F

V_F = V_yonorte_F/norte_yo
V_F = (6,0 L x 0,75 moles) / 0,5 moles
V_F = 4.5 L / 0.5 V_F = 9 L

Verifique si la respuesta tiene sentido. Es de esperar que el volumen aumente si se agrega más gas. ¿El volumen final es mayor que el volumen inicial? Si. Hacer esta verificación es útil porque es fácil poner el número inicial de moles en el numerador y el número final de moles en el denominador. Si esto hubiera sucedido, la respuesta del volumen final habría sido menor que el volumen inicial.

Por lo tanto, el volumen final del gas es 9.0

• diferente a El número de Avogadro, La ley de Avogadro fue propuesta por Amedeo Avogadro. En 1811, planteó la hipótesis de dos muestras de un gas ideal con el mismo volumen y a la misma presión y temperatura que contenían la misma cantidad de moléculas.
• La ley de Avogadro también se llama principio de Avogadro o hipótesis de Avogadro.
• Al igual que las otras leyes de gases ideales, la ley de Avogadro solo se aproxima al comportamiento de los gases reales. En condiciones de alta temperatura o presión, la ley es inexacta. La relación funciona mejor para gases mantenidos a baja presión y temperaturas normales. Además, las partículas de gas más pequeñas (helio, hidrógeno y nitrógeno) producen mejores resultados que las moléculas más grandes, que tienen más probabilidades de interactuar entre sí.
• Otra relación matemática utilizada para expresar la ley de Avogadro es:

V / n = k

Aquí, V es el volumen, n es el número de moles del gas yk es la constante de proporcionalidad. Es importante tener en cuenta que esto significa que la constante de gas ideal es lo mismo para todos los gases