Ejemplos de Volumen Molar

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El Volumen Molar:

El Volumen Molar (Vm) de una sustancia gaseosa es el volumen que ocupa 1 mol de dicha sustancia.

De la Ley de Avogadro se desprende que en condiciones normales (1 atmósfera de presión y 0ºC de temperatura) el Volumen Molar de un gas ideal es constante e igual a 22,4 litros / mol:

 Vm (1atm, 0ºC) = 22,4 litros · mol-1 



Por lo tanto podemos calcular el volumen y el peso de un gas ideal de las siguientes maneras:

 Volumen (litros) = 22,4 · nº moles 



 Peso (gramos) =
  Volumen (litros) 
· Peso molecular del gas 
22,4.

Ejemplos de Volumen Molar:
  • Ejemplo 1: Calcular el volumen que ocuparía 1 kg de oxígeno (O2) a 1 atmósfera de presión y 0ºC.
En primer lugar necesitamos conocer el número de moles de O2 que están presentes en 1 kg. Lo averiguamos a partir de su peso molecular:
    • Peso molecular del O2 = 32 gramos / mol = 0,032 kg / mol
    • 1kg / (0,032 kg / mol) = 31,25 moles de O2
Ya conocemos el número de moles de gas, por lo tanto, suponiendo que el O2 es un gas ideal tenemos que:
    • Volumen O2 = 31,25 mol · 22,4 litros / mol = 700 litros 

  • Ejemplo 2: Calcular cuanto pesaría un globo de helio esférico de 1 metro de diámetro.

    En primer lugar calculamos el volumen del globo:
     Volumen esfera =
      
     4 · π · r3
    =

    4 · 3,14 · 0,53
    = 0,52 m3 = 520 litros
     3
    .
    3
    .
    Ahora calculamos el número de moles de gas suponiendo que el helio es un gas ideal:
    • Moles helio = 520 / 22,4 = 23,2 moles

    Entonces solo nos queda calcular el peso sabiendo que el peso molecular del helio son 4 gramos /mol:
    • Peso = 23,2 moles · 4 gramos / mol = 92,8 gramos de helio

Ejercicios de Volumen Molar:

Ejercicio 1: Sea un aula estándar de 30 alumnos que mide 12 metros de ancho por 15 de largo y 3 de altura. 

Calcular el peso del aire del aula en kilogramos sabiendo que su composición en volumen es 78,08% N2, 20,95% O2, 0,93% Argón y 0,04% CO2 suponiendo condiciones normales. Los pesos moleculares de estos cuatro gases son 28, 32, 40 y 44 gramos/mol respectivamente.
Otras Unidades de Concentración:
versión 1 (16/10/2015)