3. Sean dos gases A y B mezclados en un recipiente. De B tenemos el doble de moles que de A, pero el peso molecular de A es el doble que el de B. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre las presiones parciales de A y B es cierta?
(A). La presión parcial de B será 2/3 de la presión total.
(B). La presión parcial de B será el cuádruple que la de A.
(C). La suma de la presión parcial que ejerce A más el doble de la presión parcial que ejerce B será la presión total.
(D). Los dos gases ejercerán la misma presión parcial.
Solución: A. La presión total será la suma de la presión parcial de A más la presión parcial de B. Por otro lado, en una mezcla de gases, la presión parcial de uno de ellos (pi) es igual a la presión total (p) por la fracción molar de dicho gas, ci: pi = ci p. La fracción molar de un componente en una mezcla es el número de moles del mismo dividido por el número total de moles. Si llamamos nA al número de moles de A, el número de moles de B será: nB = 2nA. Y el número total de moles será 3nA.Teniendo todo esto en cuenta, la presión parcial de A será: pA = (nA/3nA)p = (1/3) p. Y la de B será: pB = (2nA/3nA)p = (2/3) p. La relación de presiones parciales será: pB / pA = [(2/3) p]/ [(1/3) p] = 2. Es decir, B ejercerá una presión parcial doble que la de A, no cuádruple (es lo que cabía esperar, ya que la presión parcial de cada gas depende del número de moles de dicho gas en la mezcla y hay doble número de moles de B que de A). Por otro lado, la suma de la presión parcial de A más 2 veces la de B, según las relaciones de estos valores con la p total vistas más arriba, será: pA + 2pB = (1/3) p + 2(2/3) p = 5/3 p.
4. El coeficiente de dilatación térmica de un gas ideal vale…
(A). 22,4 L.
(B). 0,082 atm L mol K-1.
(C). 3,66·10-3 oC-1
(D). 273,16 K.
Solución: C. Aunque no se conozca el dato, es fácil deducirlo por eliminación, ya que los demás se identifican fácilmente con el volumen molar de un gas ideal, la constante de los gases ideales y el punto de fusión del agua expresado en K El coeficiente de dilatación térmica de un gas ideal vale 1 / (273,16 oC) = 3,66·10-3 oC-1.
