(TEMA 3) 3. Se sabe que la velocidad de difusión del compuesto A es 1,414 veces la del compuesto B. Según eso, ¿cuál es la masa molecular del compuesto B respecto a la del A?
(A). MB = 1,414 MA
(B). MB = 2 MA
(C). MB = ½ MA
(D). MB = 0,707 MA
Solución: B. Según la ley de Graham, la relación de velocidades de difusión, u, de dos gases es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la relación de sus densidades, ρ. En este caso, para los compuestos, A y B podemos escribir: uB / uA = (ρA / ρB)1/2. Y como la densidad es la masa dividida por el volumen, si consideramos un volumen de 22,4 L, la masa que habrá de tenerse en cuenta es la molar: uB / uA = [(MA / 22,4) / (MB / 22,4)]1/2 = (MA MB)1/2. En el enunciado nos dicen que uA = 1,414 uB. Sustituyendo: uB / 1,414 uB = (MA / MB)1/2, de donde: (1 / 1,414)2 = (MA / MB). Y de ahí: MA = 0,5 MB o bien MB = 2 MA.
(TEMA 3) 4. En una mezcla de gases, la presión parcial de uno de ellos…
(A). es la que ejercería si ocupara el mismo volumen que toda la mezcla a la misma T.
(B). es el producto de la presión total por el número de moles del gas en cuestión.
(C). es siempre igual a la presión parcial de cada uno de los demás.
(D). es inversamente proporcional a la presión total.
Solución: A. Dado el gas A, si existen nA moles de dicho gas en una mezcla cuyo número total de moles es n y cuya presión total es p, la presión parcial de A se define como: pA = (nA / n) p. Y como nA / n es lo que se llama fracción molar de A en la mezcla, podemos concluir dos cosas: que pA es directamente proporcional a p y que pA es el producto de la fracción molar de A por la presión total, pero no “el producto de la presión total por el número de moles del gas en cuestión”, como se lee en una de las respuestas. Por otro lado, la presión parcial de un gas sería igual a la de cada uno de los demás si el número de moles de todos los gases en la mezcla fuese el mismo. Finalmente, como pV = nRT, combinando esta expresión con pA = (nA / n) p se obtiene: pA V = nA RT. Eso quiere decir que si los nA moles de A ocuparan el mismo volumen de la mezcla (V) a la misma temperatura (T) ejercerían una presión pA que es la que hemos llamado presión parcial de A.
