Biofísica UBA XXI Guía 2.11. Fluido

11. Un cuarto cerrado contiene aire. El aire es una mezcla de gases compuesta principalmente por nitrógeno (N₂), por oxígeno (O₂), y por otros muchos gases aunque en menores proporciones. El porcentaje de oxígeno presente en la muestra de aire que está encerrado en el cuarto es 21%, y este oxígeno ejerce una presión parcial de 138 mmHg (milímetros de mercurio).

Dato: Mr N₂ = 28 g.

a) ¿Cuál es la presión total de la mezcla de aire? Exprese dicho resultado en atmósferas.

χO = nO / ntotales = pO / Ptotal

donde

χO = fracción molar del Oxigeno= 0,21

nO =número de moles de Oxigeno

ntotales = numero toral de moles

pO = presión parcial de Oxigeno = 138 mmHg (1 atm / 760 mmHg) = 0,18 atm

Ptotal = presión total

Reemplazando y despejando Ptotal

Ptotal = PO / χO = 0,18 atm / 0,21 = 0,86 atm  ------------- Presión total

b) ¿Cuántos gramos de nitrógeno hay en total, sabiendo que el número total de moles de gas (oxígeno más nitrógeno) en el cuarto es de 1373 moles?

χN = nN / ntotales = pN / Ptotal

donde

χN = fracción molar del nitrógeno (1 – 0,21) = 0,79

nN = número de moles del Nitrógeno

ntotales = numero toral de moles = 1.373 moles

pN = presión parcial de Nitrógeno

Ptotal = presión total = 0,86 atm

Reemplazando y despejando nN

nN = χN ntotal = 0,79 * 1.373 moles = 1.084,67 moles  ------------------ moles de Nitrógeno

masa = número de moles * Mr N2 = 1.084,67 * 28 gr = 30.371 gr  --------------- masa de Nitrógeno