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Home Chimica

Legge di Dalton e pressioni parziali. Esercizi

di Chimicamo
27 Giugno 2021
in Chimica, Stechiometria
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Legge di Dalton e pressioni parziali. Esercizi- chimicamo

Legge di Dalton e pressioni parziali. Esercizi- chimicamo

La legge di Dalton può essere espressa come:

In una miscela gassosa dove sono presenti due o più gas che non reagiscono tra loro e che si comportano in maniera ideale la pressione totale è data dalla somma delle pressioni parziali dei gas.

Supponendo che la miscela sia costituita dal gas A e dal gas B si ha che la pressione parziale dei due gas è data da:

pA = naRT/V  (1)

pB = nBRT/V  (2)

Per la legge di Dalton la pressione è data dalla somma delle due pressioni parziali:

pT = pA+ pB = naRT/V  + nBRT/V

pT = naRT/V  + nBRT/V   = (nA+ nB)RT/V = nTRT/V   (3)

essendo nT il numero di moli totali

Dividendo membro a membro la (1) e la (3) e facendo le opportune semplificazioni si ha:

pA/pT = nA/nT

e, analogamente, dividendo membro a membro la (2) e la (3) e facendo le opportune semplificazioni si ha:

pB/pT = nB/nT

Si noti che i rapporti nA/nT e nB/nT rappresentano rispettivamente le frazioni molari di A e di B. Poiché sono presenti solo due gas si ha che nA/nT + nB/nT = 1

Esercizi

  • In un contenitore vi sono 3 moli del gas A, 3 moli del gas B e 6 moli del gas C. Calcolare la pressione parziale di B se la pressione totale è di 16 atm

Moli totali = 3+3+6 = 12

Applicando la formula pB/pT = nB/nT si ha

pB/16 = 3/12

da cui pB = 4 atm

 

  • Una miscela gassosa contenente 13.2 g di CO2 e 6.00 g di He alla temperatura di 300 K è racchiusa in un recipiente di 4.00 L. Calcolare la pressione totale e le pressioni parziali dei due gas

Per determinare la pressione totale ci si può avvalere dell’equazione di stato dei gas ideali pV = nRT essendo n il numero di moli totali

  Regola di Konowaloff

Moli di CO2 = 13.2 g/44.01 g/mol=0.298

Moli di He = 6.00 g/4.0026 g/mol= 1.50

Le moli totali sono pari a 0.298 + 1.50=1.80

p = nRT/V = 1.80 ∙ 0.08206 ∙ 300/ 4.00 =11.1 atm

Per la legge di Dalton:

pCO2/11.1 = 0.298/1.80

da cui pCO2 = 1.84 atm

La pressione parziale di He può essere ricavata per differenza:

pHe = 11.1 – 1.84 =9.26 atm

Si può ottenere lo stesso risultato utilizzando la formula

pHe/11.1 = 1.50/1.80

Da cui pHe = 9.25 atm

La discrasia tra i due risultati dipende dagli arrotondamenti

  • In un contenitore del volume di 10.0 L a 298 K contiene CO e CO2 alla pressione totale di 1520 mm Hg. Sapendo che vi sono 0.20 moli di CO calcolare la pressione parziale di CO e CO2 e il numero di moli di CO2

La pressione parziale di CO è pari a:

pCO = nCORT/V = 0.200 ∙ 0.08206 ∙ 298/10.0 = 0.489 atm

La pressione totale in atmosfere vale 1520 mm Hg ∙ 1 atm/760 mm Hg = 2.00 atm

La pressione di CO2 vale quindi 2.00 – 0.489 = 1.51 atm

Per calcolare il numero di moli di CO2 ci si può avvalere dell’equazione di stato dei gas n = pV/RT = 2.00 ∙ 10.0/0.08206 ∙ 298 =0.818

Poiché il numero totali di moli è pari a 0.818 allora le moli di CO2 sono pari a 0.818 – 0.200 = 0.618

 

Tags: equazione di stato dei gasesercizi svoltifrazione molaremiscel gassose

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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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