A 453 K y 755 mm Hg, ¿qué volumen de N2 reaccionará completamente con 22.2 L H2 para producir NH3?
N2(g) + 3 H2(g) --> 2 NH3(g)
tengo la duda si uso la fórmula de gas ideal PV=nRT o alguna otra, pero al tener solo una presión y una temperatura no se cual usar ya que no se cual debe ser el valor de mi constante n
Para resolver este problema, necesitarás usar la Ley de las Proporciones Definidas para determinar la cantidad de N2 que reaccionará completamente con 22.2 L de H2 para producir NH3. No será necesario utilizar la fórmula del gas ideal PV=nRT.
La Ley de las Proporciones Definidas establece que las sustancias en una reacción química reaccionan en proporciones fijas y definidas. En este caso, la ecuación química balanceada muestra que 1 mol de N2 reacciona con 3 moles de H2 para producir 2 moles de NH3.
Para resolver el problema, puedes seguir los siguientes pasos:
1. Convierte la temperatura de 453 K a grados Celsius si es necesario.
La fórmula de conversión es: °C = K - 273.15
2. Convierte la presión de 755 mm Hg a atmósferas si es necesario.
La fórmula de conversión es: atm = mm Hg / 760
3. Usa la ecuación balanceada para determinar la relación entre las moléculas.
1 mol de N2 : 3 moles de H2 : 2 moles de NH3
4. Convierte el volumen de H2 a moles utilizando la fórmula general de los gases ideales:
PV = nRT
Donde P es la presión, V es el volumen, n es el número de moles, R es la constante de los gases ideales (0.0821 L*atm/(mol*K)) y T es la temperatura en Kelvin.
n de H2 = (PV) / (RT)
Asegúrate de que la presión y la temperatura se encuentren en las mismas unidades (atm y Kelvin).
5. Utiliza la relación estequiométrica de la ecuación balanceada para determinar la cantidad de N2 requerida.
n de N2 = (n de H2) / 3
6. Convierte los moles de N2 a volumen utilizando la fórmula general de los gases ideales:
P × V = n × R × T
Donde P es la presión, V es el volumen, n es el número de moles, R es la constante de los gases ideales (0.0821 L*atm/(mol*K)) y T es la temperatura en Kelvin.
V de N2 = (n de N2 × R × T) / P
Asegúrate nuevamente de que la presión y la temperatura estén en las mismas unidades (atm y Kelvin).
7. Calcula el volumen de N2 requerido para reaccionar completamente con 22.2 L de H2.
Volumen de N2 = V de N2 × 22.2 L
Siguiendo estos pasos, puedes determinar el volumen de N2 que reaccionará completamente con 22.2 L de H2 para producir NH3.