Esercizi sui gas di livello difficile risolti e commentati

Esercizi su gas: leggi, miscele e calcoli

Quando ci si confronta con gli esercizi sui gas, è importante padroneggiare le leggi come la legge di Boyle, di Charles e di Gay-Lussac. Inoltre, per risolvere gli esercizi, bisogna anche comprendere l’equazione di stato dei gas ideali e la legge di Dalton.

Alcuni esercizi trattano le miscele di gas, richiedendo di stabilire collegamenti appropriati tra le relazioni note.

Calcolo della densità a STP dell’esafluoruro di uranio

Per calcolare la densità a STP (pressione di 1 atm e temperatura di 273 K) dell’esafluoruro di uranio (UF6) con un peso molecolare di 352 g/mol, si utilizza il volume occupato da 1 mole di gas a STP, ovvero 22.4 L. In questo modo, la densità viene determinata come 15.7 g/L.

Calcolo del peso molecolare di un gas

Si procede al calcolo del peso molecolare di un gas a una temperatura di 30°C e pressione di 780 torr, sapendo che ha una densità di 3.33 g/L. Applicando l’equazione di stato dei gas, si determina un peso molecolare di 80.4 g/mol.

Calcoli su una miscela di gas in un contenitore

In questo esercizio, si considera un contenitore di 10 m³ con una miscela di gas a una certa temperatura e pressione, con una specifica composizione molare. Vengono eseguiti calcoli relativi alla frazione molare di ogni gas, al peso molecolare medio della miscela, alle pressioni parziali dei singoli gas e alla massa complessiva della miscela.

Il peso molecolare medio della miscela viene calcolato come 31.41 g/mol e si determinano le pressioni parziali per i vari gas. Alla fine, si ottiene che la massa totale della miscela di gas è di 12.7 kg.

Calcolo della percentuale in moli di elio in una miscela di gas

Infine, si chiede 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. Grazie ai calcoli, si stabilisce che l’elio costituisce circa il 64.7% della miscela.

Svolgere questi esercizi fornisce una buona pratica nell’applicare le leggi e le equazioni che governano il comportamento dei gas.