Alessia mi chiede di calcolare Kp e K della reazione SO2(g) + O2(g) = SO3(g) sapendo che 1,00 mol di SO2 e 32,0 g di O2 sono posti in un recipiente di 2,00 L a 300 K, e che all’equilibrio la pressione parziale del triossido di zolfo è 1,54 atm. Ni chiede anche di calcolare il pH e le concentrazioni delle specie all’equilibrio in una soluzione ottenuta mescolando 300 mL di acido cloridrico 0,120 M e 560 mL di ammoniaca 0,150 M.
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Giulia mi chiede di calcolare le pressioni parziali di tutti i gas presenti in un recipiente di 4,00 L a 130 °C, contenente O2 alla pressione di 1,50 atm, dopo che si introducono e vengono fatti bruciare 1,50 g di etilene (C2H4). Leggi tutto »

Antonio mi chiede di calcolare: a) quanti milligrammi di O2 a 10 atm si sciolgono in 1 L di acqua sapendo che a 0 °C e 1 atm se ne sciolgono 70,4 mg; b) il volume occupato dalle due masse di gas nei due casi.
Questa è la risoluzione:

La massa di gas che si scioglie in un liquido a temperatura costante è proporzionale alla pressione parziale del gas. Questa proprietà delle soluzioni dei gas nei liquidi è nota con il nome di legge di Henry. Poiché nel tuo caso la pressione è decuplicata, la massa di ossigeno che si scioglie è dieci volte più grande, cioè pari a 704 mg.
Per determinare il volume occupato dalle due masse di gas è necessario calcolare la quantità di O2 in moli e applicare poi l’equazione di stato dei gas ideali; quindi:

nO2 = 70,4×10-3 g/32,0 g/mol = 2,2×10-3 mol

V = nRT/P = 2,2×10-3mol×0,082L×atm/mol×K×273K/1atm = 0,0492 L = 49,2 mL

A 0 °C e 1 atm, 70,4 mg di ossigeno occupano 49,2 mL. Alle stesse condizioni di pressione e temperatura, 704 mg di ossigeno, che corrispondono a 2,2×10-2 mol, occuperebbero un volume dieci volte maggiore, cioè 492 mL; ad una pressione dieci volte più grande, tuttavia, tale volume risulta dieci volte più piccolo, cioè 49,2 mL (ricorda che, a temperatura costante, pressione e volume di una certa massa di gas sono inversamente proporzionali).
Possiamo quindi concludere che, a differenza della massa, il volume di ossigeno che, a una certa temperatura, si scioglie in acqua, è indipendente dalla pressione.
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