Volumen molar (VM). Ejercicios

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Mediante experimentos se ha confirmado que el volumen que ocupa cualquier gas, indiferentemente de su naturaleza o composición, en condiciones normales de presión y temperatura (CNPT o CN), es de 22, 4 litros por mol de sustancia, siendo las condiciones normales de temperatura 0 °C (273 K) y presión igual a 1 amt (760 mm de Hg). Este volumen es denominado volumen molar (VM).

Dado que en un mol de moléculas de cualquier sustancia en estado gaseoso hay 6,02. 10²³ moléculas, quiere decir entonces que esa cantidad de moléculas está presente en un volumen de 22,4 L.

A continuación se estudiarán diferentes situaciones problemáticas para el cálculo del número de moles, la masa molar o el volumen inicial de una sustancia dada, partiendo del valor del volumen molar (VM).

Se recuerda que pueden utilizarse las fórmulas de masa molar, número de moles y número de Avogadro siempre y cuando se haga el correcto análisis del problema, sus correspondientes analogías y despejes de fórmulas:

1. Calcular el volumen inicial (Vo) que ocupa 3,23. 10²² moléculas de gas metano (CH₄).

• El primer paso para realizar un problema es escribir los datos:

N=3,23. 10²² moléculas de CH₄; L= 6,02. 10²³ moléculas/mol; VM= 22,4 L/mol; Vo= ¿?

• Al analizar el problema, se tiene que 6,02.10²³ moléculas ocupan un volumen de 22,4 L en CNTP, por lo que al realizar una regla de tres (a) o sustituir en las fórmulas (b) queda:

2. Calcular la cantidad de sustancia en moles de moléculas de cloro diatómico, contenidos en 4,35 L de Cl₂ a CNTP.

• El primer paso es escribir los datos:

Vo= 4,35 L de Cl2; VM= 22,4 L/mol; n= ¿?

• Al analizar el problema, se tiene que un mol de sustancia ocupa un volumen de 22,4 L en CNTP, por lo que al realizar una regla de tres (a) o sustituir en la fórmula (b) queda:

3. Calcular la masa molar (M) de 1, 35 gramos de gas oxígeno, ocupado en un volumen de 3,10 L en CNTP.

• El primer paso es escribir los datos:

Vo= 3,10 L de O₂; m= 1,35 g de de O₂; VM= 22, 4 L/mol; M: ¿?

• Al analizar el problema, se tiene que 1,35 g de de O₂ ocupan un volumen de 3, 10 L en CNTP, por lo que al realizar una regla de tres (a) o sustituir en las fórmulas (b) queda:

Referencias bibliográficas:

Ramos, F; Caballero, A (2000). Química teoría. 1er año Ciclo Diversificado. Ciencias y Ciclo Profesional. Caracas, Venezuela. Pág: 48-50.