Page 225 - Quimica - Undécima Edición

5.6 Ley de Dalton de las presiones parciales 195

Ejemplo 5.13

El hidróxido de litio en disolución acuosa se emplea para purifi car el aire de las naves espa-
ciales y los submarinos, ya que absorbe dióxido de carbono de acuerdo con la ecuación

2LiOH(ac) 1 CO 2 (g) ¡ Li 2 CO 3 (ac) 1 H 2 O(l)
5
La presión de dióxido de carbono en una cabina que tiene un volumen de 2.4 3 10 L es de
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7.9 3 10 atm a 312 K. Se introduce en la cabina una disolución de hidróxido de litio
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(LiOH) de volumen despreciable. Al fi nal, la presión de CO 2 se reduce a 1.2 3 10 atm.
El aire en los submarinos sumergi-
¿Cuántos gramos de carbonato de litio se forman por este proceso? dos y en las naves espaciales nece-
sita purifi carse continuamente.
Estrategia ¿Cómo calculamos el número de moles de CO 2 que ha reaccionado ante un
descenso de presión de CO 2 ? A partir de la ecuación del gas ideal escribimos
V
n 5 P 3 a b
RT
A T y V constantes, el cambio en la presión de CO 2 , DP, corresponde al cambio en el núme-
ro de moles de CO 2 , Dn. Por lo tanto,

V
¢n 5 ¢P 3 a b
RT
¿Cuál es el factor de conversión entre CO 2 y LiCO 3 ?
24
23
Solución El descenso en la presión de CO 2 es de (7.9 3 10 atm) 2 (1.2 3 10 atm) o
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7.8 3 10 atm. Por lo tanto, el número de moles de CO 2 que ha reaccionado está dado por
5
2.4 3 10 L
¢n 5 7.8 3 10 23 atm 3
(0.0821 L ? atmyK ? mol)(312 K)
5 73 mol
De la ecuación observamos que 1 mol de CO 2 1 mol de Li 2 CO 3 , de modo que la cantidad
de Li 2 CO 3 formada es también de 73 moles. Entonces, con la masa molar de Li 2 CO 3 (73.89
g) calculamos su masa:

73.89 g Li 2 CO 3
masa de i L 2 CO 3 formado 5 73 mol Li 2 CO 3 3
1 mol Li 2 CO 3
3 Problema similar: 5.100.
5 5.4 3 10 g Li 2 CO 3
Ejercicio de práctica Una muestra de 2.14 L de cloruro de hidrógeno gaseoso a 2.61 atm
y 288C se disuelve completamente en 668 mL de agua para formar una disolución de ácido
clorhídrico. Calcule la molaridad de la disolución del ácido. Se supone que no cambia el
volumen.

5.6 Ley de Dalton de las presiones parciales

Hasta ahora nos hemos concentrado en el comportamiento de sustancias gaseosas puras,
pero en los experimentos a menudo se utilizan mezclas de gases. Por ejemplo, para el
estudio de la contaminación del aire , nos puede interesar la relación de presión, volumen
y temperatura de una muestra de aire, que contiene varios gases. En éste y todos los casos
que implican mezclas de gases, la presión total del gas se relaciona con las presiones
parciales , es decir, las presiones de los componentes gaseosos individuales de la mezcla.