Esercizi risolti sui gas: leggi, miscele e calcoli
Nell’affrontare gli esercizi sui gas, è fondamentale conoscere le leggi dei gas come la legge di Boyle, di Charles e di Gay-Lussac. Tuttavia, per trovare la soluzione agli esercizi, è necessario anche comprendere l’equazione di stato dei gas ideali e la legge di Dalton.
Alcuni esercizi riguardano anche le miscele di gas, richiedendo di correlare in modo appropriato le relazioni note.
Calcolo della densità a STP dell’esafluoruro di uranio
Per determinare la densità a STP (pressione di 1 atm e temperatura di 273 K) dell’esafluoruro di uranio (UF6), il peso molecolare di UF6 di 352 g/mol viene utilizzato insieme al volume occupato da 1 mole di gas a STP, pari a 22.4 L. La densità viene così calcolata come 15.7 g/L.
Calcolo del peso molecolare di un gas
Calcolare il peso molecolare di un gas alla temperatura di 30°C e alla pressione di 780 torr, sapendo che ha una densità di 3.33 g/L. Utilizzando l’equazione di stato dei gas, il peso molecolare risulta essere 80.4 g/mol.
Calcoli su una miscela di gas in un contenitore
In questo esercizio, si considera un contenitore di 10 m³ contenente una miscela di gas a una certa temperatura e pressione con una specifica composizione molare. Vengono richiesti calcoli legati alla frazione molare di ogni gas, al peso molecolare medio della miscela, alle pressioni parziali di ciascun gas e alla massa complessiva della miscela.
Il peso molecolare medio della miscela viene calcolato come 31.41 g/mol e le pressioni parziali per ciascun gas vengono determinate. Infine, la massa complessiva della miscela di gas risulta essere 12.7 kg.
Calcolo del percentuale in moli di elio in una miscela di gas
Infine, si richiede di calcolare la percentuale in moli di elio in una miscela di gas con densità di 0.538 g/L, temperatura di 25°C e pressione di 721 mm Hg. Si arriva al calcolo di circa 64.7% di elio nella miscela.
Questi esercizi forniscono un’ottima pratica nel comprendere e applicare le leggi e le equazioni che regolano il comportamento dei gas.