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Home Chimica

Esercizi sulle leggi dei gas

di Chimicamo
21 Marzo 2021
in Chimica, Stechiometria
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Esercizi sulle leggi dei gas-chimicamo

Esercizi sulle leggi dei gas-chimicamo

Per risolvere gli esercizi relativi alle leggi dei gas bisogna conoscere tutte le relazioni esistenti tra le grandezze che li caratterizzano.

Sommario nascondi
1 Leggi dei gas
2 Esercizi

Leggi dei gas

Le leggi dei gas sono:

Legge di Boyle. A temperatura costante pV = costante

Prima legge di Gay-Lussac. A pressione costante V/T = costante

Seconda legge di Gay-Lussac. A volume costante p/T = costante

Equazione di stato dei gas: pV= nRT

Equazione combinata dei gas p1V1/T1 = p2V2/T2

Legge di Avogadro: in condizioni standard ( T = 273.15 K e p = 1 atm) una mole di gas occupa un volume di 22.41 L

Esercizi

  • Calcolare il numero di molecole di azoto contenute in un recipiente di 985 mL alla temperatura di 0 °C e alla pressione di 1.00 10-6 mm Hg

V = 0.985 L
T = 0 + 273 = 273 K

p = 1.00 · 10-6/760 = 1.32 · 10-9 atm

dall’equazione di stato dei gas:

n = pV/RT = 1.32 · 10-9 · 0.985/0.08206 · 273 = 5.80 · 10-11

poiché in 1 mole sono contenute 6.02 · 1023 molecole si ha

numero di molecole = 6.02 · 1023 molecole/mol · 5.80 · 10-11 moli= 3.49 · 1013

  • Un campione di anidride solforosa occupa un volume di 652 mL alla temperatura di 40°C e alla pressione di 720 mm Hg. Calcolare il volume occupato dal gas in condizioni standard

Facciamo le opportune conversioni:

p = 720/760=0.947 atm

V = 652 mL = 0.652 L

T = 40 + 273 = 313 K

Applichiamo l’equazione di stato dei gas per determinare il numero di moli:

n = pV/RT = 0.947 · 0.652/0.08206 · 313 = 0.0240

Applichiamo la legge di Avogadro:

Volume = 0.0240 mol · 22.41 L/mol = 0.539 L

  • Se 2.45 moli di argon occupano un volume di 8.90 L calcolare il volume occupato da 2.10 moli dello stesso gas nelle stesse condizioni di pressione e di temperatura
  Miscele di gas: equazioni relative

p1 = p2 = p

T1 = T2 = T

n1 = 2.45

n2 = 2.10

V1 = 8.90 L

V2 = ?

Scriviamo le l’equazione di stato dei gas ideali per ciascuno stato:

p · 8.90 = 2.45 RT

p · V2 = 2.10 RT

dividiamo membro a membro e semplifichiamo:

8.90/V2 = 2.45/2.10

8.90/V2 = 1.17

V2 = 8.90/1.17 =7.63 L

 

  • Un contenitore di 20.0 L viene riempito con elio alla pressione di 150 atm e alla temperatura di 30°C. calcolare quanti palloni di 5.0 L possono essere riempiti alla temperatura di 22°C e alla pressione di 755 mm Hg.

Identifichiamo lo stato iniziale e quello finale facendo anche le opportune conversioni:

p1= 150 atm

V1 = 20.0 L

T1 = 30 + 273 = 303 K

p2 = 755/760=0.993 atm

V2 = ?

T2 = 22+273 = 295 K

Applichiamo la legge combinata dei gas:

150 · 20/ 303 = 0.993 V2/295

9.90 = 0.993 V2/295

V2 = 9.90 · 295/0.993=2.94 · 103 L

Numero di palloni da 5.0 L che possono essere riempiti = 2.94 · 103 L / 5.0 L = 288

  • Calcolare la variazione di temperatura di un campione di argon che occupa un volume di 1.00 L alla temperatura di 20°C e alla pressione di 720 mm Hg se viene portato alla pressione di 360 mm Hg e il volume viene aumentato a 2.14 L

Identifichiamo lo stato iniziale e quello finale facendo anche le opportune conversioni:

p1= 720/760 = 0.947 atm

V1 = 1.00 L

T1 = 20 + 273 = 293 K

p2 = 360/760=0.474 atm

V2 = 2.14 L

T2 = ?

Applichiamo la legge combinata dei gas:

0.947 · 1.00/293 = 0.474 · 2.14/T2

0.00323 = 1.01 /T2

T2 = 314 K

Variazione di temperatura = 314 – 293 = 21.0

Tags: equazione di stato dei gasesercizi svoltilegge combinata dei gaslegge di Avogadrolegge di Boylelegge di Gay-Lussacmolecolemoli

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Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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