Solución Ejercicio de Volumen Molar

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Solución Ejercicio 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.

Solución:

En primer lugar calculamos el volumen del aire contenido en el aula:

• Volumen = ancho · largo · alto = 12 · 15 · 3 = 540 m³ = 540.000 litros

Ahora calculamos el volumen que ocupa cada uno de los gases:

• Volumen N₂ = 540.000 · 0,7808 = 421.632 litros
• Volumen O₂ = 540.000 · 0,2095 = 113.130 litros
• Volumen Ar = 540.000 · 0,0093 = 5.022 litros
• Volumen CO₂ = 540.000 · 0,0004= 216 litros

Suponiendo que son gases ideales en condiciones normales, calculamos los moles de cada uno:

• moles N₂ = 421.632 / 22,4 = 18.823 moles
• moles O₂ = 113.130 / 22,4 = 5.050 moles
• moles Ar = 5.022 / 22,4 = 224 moles
• moles CO₂ = 216 / 22,4 = 10 moles

A continuación calculamos el peso de cada uno de los gases teniendo en cuenta sus pesos moleculares:

• Peso N₂ = 18.823 · 28 = 527.044 gramos = 527,044 kg
• Peso O₂ = 5.050 · 32 = 161.600 gramos = 161,600 kg
• Peso Ar = 224· 40 = 8.960 gramos = 8,960 kg
• Peso CO₂ = 10 · 44 = 440 gramos = 0,44 kg

Por último, el peso total del aire es la suma de todos ellos:

• Peso aire = 527,044 + 161,600 + 8,960 + 0,44 = 698 kg

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Otras Unidades de Concentración:

• % Peso a Peso (%P/P) = (peso del soluto / peso de la disolución) · 100 
• % Vol. a Vol. (%V/V) = (gramos de soluto / ml de la solución) · 100
• Fracción molar = (moles soluto / moles soluto + solvente)
• Molaridad (M) = (moles soluto / litros de solución)  
• Molalidad (m) = (moles soluto / masa de solvente en kg)  
• Normalidad (N) =  (nº de Equivalentes / litros de disolución)
• Formalidad (F) = (nº de peso-fórmula-gramo o Masa Molecular / litros de disolución)
• Partes por millón (ppm) = unidades de sustancia que hay por cada millón de unidades del conjunto

versión 1 (16/10/2015)