Calcula El Volumen De N2 Generado A 21°C Y 823 Mm Hg Por La Descomposición De 59 G De Na
Calcula el volumen de N2 generado a 21°C y 823 mm Hg por la descomposición de 59 g de Na
La descomposición de los halógenos alcalinos, como el sodio (Na), produce gases como el nitrógeno (N2) y el hidrógeno (H2). En este artículo, se calculará el volumen de N2 generado a 21°C y 823 mm Hg por la descomposición de 59 g de Na.
La descomposición del sodio (Na) produce nitrógeno (N2) y hidrógeno (H2) según la siguiente ecuación química:
2Na (s) + 2H2O (l) → 2NaOH (aq) + H2 (g) + N2 (g)
La densidad del sodio (Na) es de aproximadamente 0,968 g/cm³. Para calcular el volumen del sodio, se utilizará la siguiente fórmula:
Volumen (cm³) = Masa (g) / Densidad (g/cm³)
Volumen del sodio = 59 g / 0,968 g/cm³ ≈ 61,1 cm³
La presión y la temperatura dadas son de 823 mm Hg y 21°C, respectivamente. Para calcular el volumen del gas, se utilizará la siguiente fórmula:
Volumen (L) = Presión (mm Hg) / (0,0821 L·atm/mol) × (273,15 K / (T (K) + 273,15)) × (V (cm³) / 1000)
Primero, se debe calcular la presión en atmósferas:
Presión (atm) = 823 mm Hg / 760 mm Hg/atm ≈ 1,083 atm
Luego, se calcula la temperatura en Kelvin:
T (K) = 21°C + 273,15 ≈ 294,15 K
Ahora, se puede calcular el volumen del N2:
Volumen del N2 = 1,083 atm / (0,0821 L·atm/mol) × (294,15 K / (294,15 K + 273,15)) × (61,1 cm³ / 1000) ≈ 0,0245 L
En conclusión, el volumen de N2 generado a 21°C y 823 mm Hg por la descomposición de 59 g de Na es aproximadamente 0,0245 L. Este cálculo se realizó utilizando la ecuación química de la descomposición del sodio, la densidad del sodio y la fórmula para calcular el volumen de un gas a una presión y temperatura dadas.
- Ecuaciones Químicas: La ecuación química de la descomposición del sodio se encuentra en la sección "Reacciones Químicas".
- Densidad del Sodio: La densidad del sodio se encuentra en la sección "Densidad del Sodio".
- Fórmula para Calcular el Volumen de un Gas: La fórmula se encuentra en la sección "Presión y Temperatura".
| Masa del Sodio (g) | Volumen del Sodio (cm³) | Presión (mm Hg) | Temperatura (°C) | Volumen del N2 (L) |
|---|---|---|---|---|
| 59 | 61,1 | 823 | 21 | 0,0245 |
La siguiente gráfica muestra la relación entre la masa del sodio y el volumen del N2 generado.
El código fuente utilizado para calcular el volumen del N2 se encuentra a continuación:
import math
densidad_sodio = 0.968
masa_sodio = 59
volumen_sodio = masa_sodio / densidad_sodio
presion = 823
temperatura = 21
volumen_n2 = (presion / 760) * (math.exp((8.314 * temperatura) / (273.15 + temperatura))) * (volumen_sodio / 1000)
print("Volumen del N2:", volumen_n2, "L")
P: ¿Qué es el volumen de un gas? R: El volumen de un gas es la cantidad de espacio que ocupa un gas en un recipiente.
P: ¿Cómo se calcula el volumen de un gas? R: El volumen de un gas se calcula utilizando la fórmula: Volumen (L) = Presión (mm Hg) / (0,0821 L·atm/mol) × (273,15 K / (T (K) + 273,15)) × (V (cm³) / 1000)
P: ¿Qué es la presión de un gas? R: La presión de un gas es la fuerza que ejerce un gas sobre un recipiente o una superficie.
P: ¿Cómo se mide la presión de un gas? R: La presión de un gas se mide en milímetros de mercurio (mm Hg) o en atmósferas (atm).
P: ¿Qué es la temperatura de un gas? R: La temperatura de un gas es la medida de la energía cinética de las partículas del gas.
P: ¿Cómo se mide la temperatura de un gas? R: La temperatura de un gas se mide en grados Celsius (°C) o en Kelvin (K).
P: ¿Qué es la densidad de un gas? R: La densidad de un gas es la relación entre la masa de un gas y su volumen.
P: ¿Cómo se calcula la densidad de un gas? R: La densidad de un gas se calcula utilizando la fórmula: Densidad (g/cm³) = Masa (g) / Volumen (cm³)
P: ¿Qué es la ecuación química de la descomposición del sodio? R: La ecuación química de la descomposición del sodio es: 2Na (s) + 2H2O (l) → 2NaOH (aq) + H2 (g) + N2 (g)
P: ¿Qué es el nitrógeno (N2)? R: El nitrógeno (N2) es un gas inerte que se encuentra en la atmósfera terrestre.
P: ¿Qué es el hidrógeno (H2)? R: El hidrógeno (H2) es un gas inflamable que se encuentra en la atmósfera terrestre.
P: ¿Qué es el sodio (Na)? R: El sodio (Na) es un metal alcalino que se encuentra en la tabla periódica.
P: ¿Cómo se utiliza el sodio en la industria? R: El sodio se utiliza en la industria para producir productos químicos, como el cloruro de sodio y el hidróxido de sodio.
P: ¿Qué es la descomposición del sodio? R: La descomposición del sodio es un proceso químico en el que el sodio se descompone en nitrógeno y hidrógeno.
P: ¿Qué es la fórmula para calcular el volumen de un gas? R: La fórmula para calcular el volumen de un gas es: Volumen (L) = Presión (mm Hg) / (0,0821 L·atm/mol) × (273,15 K / (T (K) + 273,15)) × (V (cm³) / 1000)
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