Versione italiana
Esercizi sulle Leggi di Dalton
Introduzione
La legge di Dalton, nota anche come legge delle pressioni parziali, afferma che in una miscela di gas non reattivi, la pressione totale è uguale alla somma delle pressioni parziali dei singoli gas. Questa legge è fondamentale per comprendere il comportamento dei gas in miscele.
Esercizio 1: Calcolo della Pressione Totale
Domanda: Una miscela di gas è composta da 3 moli di \text{N}_2N2​, 2 moli di \text{O}_2O2​ e 1 mole di \text{CO}_2CO2​. Se la pressione parziale di \text{N}_2N2​ è 1 atm, quella di \text{O}_2O2​ è 0.5 atm e quella di \text{CO}_2CO2​ è 0.2 atm, qual è la pressione totale della miscela?
Formula:
P_{totale} = P_{N_2} + P_{O_2} + P_{CO_2}
Ptotale​=PN2​​+PO2​​+PCO2​​
Risposta:
P_{totale} = 1 \, \text{atm} + 0.5 \, \text{atm} + 0.2 \, \text{atm} = 1.7 \, \text{atm}
Ptotale​=1atm+0.5atm+0.2atm=1.7atm
Esercizio 2: Pressione Parziale
Domanda: In una camera di reazione, ci sono 4 moli di \text{He}He, 3 moli di \text{Ar}Ar e 2 moli di \text{N}_2N2​. Se la pressione totale della miscela è 10 atm, qual è la pressione parziale di ciascun gas?
Formula:
P_i = \frac{n_i}{n_{totale}} \times P_{totale}
Pi​=ntotale​ni​​×Ptotale​
Dati:
- n_{totale} = 4 + 3 + 2 = 9 \, \text{moli}ntotale​=4+3+2=9moli
Risposte:
-
Pressione parziale di \text{He}He:
P_{He} = \frac{4}{9} \times 10 \, \text{atm} \approx 4.44 \, \text{atm}
PHe​=94​×10atm≈4.44atm
-
Pressione parziale di \text{Ar}Ar:
P_{Ar} = \frac{3}{9} \times 10 \, \text{atm} \approx 3.33 \, \text{atm}
PAr​=93​×10atm≈3.33atm
-
Pressione parziale di \text{N}_2N2​:
P_{N_2} = \frac{2}{9} \times 10 \, \text{atm} \approx 2.22 \, \text{atm}
PN2​​=92​×10atm≈2.22atm
Esercizio 3: Pressione Totale da Pressioni Parziali
Domanda: Se in un contenitore ci sono 5 atm di \text{H}_2H2​, 3 atm di \text{O}_2O2​ e 2 atm di \text{N}_2N2​, qual è la pressione totale?
Risposta:
Utilizzando la legge di Dalton:
P_{totale} = P_{H_2} + P_{O_2} + P_{N_2} = 5 \, \text{atm} + 3 \, \text{atm} + 2 \, \text{atm} = 10 \, \text{atm}
Ptotale​=PH2​​+PO2​​+PN2​​=5atm+3atm+2atm=10atm
Esercizio 4: Composizione di una Miscela di Gas
Domanda: Una miscela di gas è composta da 1 mole di \text{N}_2N2​, 1 mole di \text{O}_2O2​ e 1 mole di \text{CO}_2CO2​. Se la pressione totale della miscela è 9 atm, qual è la pressione parziale di ciascun gas?
Risposta:
Poiché ci sono 3 moli totali:
P_{totale} = 9 \, \text{atm}
Ptotale​=9atm
-
Pressione parziale di \text{N}_2N2​:
P_{N_2} = \frac{1}{3} \times 9 \, \text{atm} = 3 \, \text{atm}
PN2​​=31​×9atm=3atm
-
Pressione parziale di \text{O}_2O2​:
P_{O_2} = \frac{1}{3} \times 9 \, \text{atm} = 3 \, \text{atm}
PO2​​=31​×9atm=3atm
-
Pressione parziale di \text{CO}_2CO2​:
P_{CO_2} = \frac{1}{3} \times 9 \, \text{atm} = 3 \, \text{atm}
PCO2​​=31​×9atm=3atm
English version
Dalton's Laws Exercises
Introduction
Dalton's law, also known as the law of partial pressures, states that in a mixture of unreactive gases, the total pressure is equal to the sum of the partial pressures of the individual gases. This law is fundamental to understanding the behavior of gases in mixtures.
Exercise 1: Calculating Total Pressure
Question: A mixture of gases is composed of 3 moles of \text{N}_2N2​, 2 moles of \text{O}_2O2​, and 1 mole of \text{CO}_2CO2​. If the partial pressure of \text{N}_2N2​ is 1 atm, that of \text{O}_2O2​ is 0.5 atm, and that of \text{CO}_2CO2​ is 0.2 atm, what is the total pressure of the mixture?
Formula:
P_{total} = P_{N_2} + P_{O_2} + P_{CO_2}
Ptotal​=PN2​​+PO2​​+PCO2​​
Answer:
P_{total} = 1 \, \text{atm} + 0.5 \, \text{atm} + 0.2 \, \text{atm} = 1.7 \, \text{atm}
Ptotal​=1atm+0.5atm+0.2atm=1.7atm
Exercise 2: Partial Pressure
Question: In a reaction chamber, there are 4 moles of \text{He}He, 3 moles of \text{Ar}Ar, and 2 moles of \text{N}_2N2​. If the total pressure of the mixture is 10 atm, what is the partial pressure of each gas?
Formula:
P_i = \frac{n_i}{n_{total}} \times P_{total}
Pi​=ntotal​ni​​×Ptotal​
Data:
- n_{total} = 4 + 3 + 2 = 9 \, \text{moles}ntotal​=4+3+2=9moles
Answers:
- Partial pressure of \text{He}He:
P_{He} = \frac{4}{9} \times 10 \, \text{atm} \approx 4.44 \, \text{atm}
PHe​=94​×10atm≈4.44atm
- Partial pressure of \text{Ar}Ar:
P_{Ar} = \frac{3}{9} \times 10 \, \text{atm} \approx 3.33 \, \text{atm}
PAr​=93​×10atm≈3.33atm
- Partial pressure of \text{N}_2N2​:
P_{N_2} = \frac{2}{9} \times 10 \, \text{atm} \approx 2.22 \, \text{atm}
PN2​​=92​×10atm≈2.22atm
Exercise 3: Total Pressure from Partial Pressures
Question: If a container contains 5 atm of \text{H}_2H2​, 3 atm of \text{O}_2O2​, and 2 atm of \text{N}_2N2​, what is the total pressure?
Answer:
Using Dalton's law:
P_{total} = P_{H_2} + P_{O_2} + P_{N_2} = 5 \, \text{atm} + 3 \, \text{atm} + 2 \, \text{atm} = 10 \, \text{atm}
Ptotal​=PH2​​+PO2​​+PN2​​=5atm+3atm+2atm=10atm
Exercise 4: Composition of a Gas Mixture
Question: A gas mixture is composed of 1 mole of \text{N}_2N2​, 1 mole of \text{O}_2O2​, and 1 mole of \text{CO}_2CO2​. If the total pressure of the mixture is 9 atm, what is the partial pressure of each gas?
Answer:
Since there are 3 total moles:
P_{total} = 9 \, \text{atm}
Ptotal​=9atm
- Partial pressure of \text{N}_2N2​:
P_{N_2} = \frac{1}{3} \times 9 \, \text{atm} = 3 \, \text{atm}
PN2​​=31​×9atm=3atm
- Partial pressure of \text{O}_2O2​:
P_{O_2} = \frac{1}{3} \times 9 \, \text{atm} = 3 \, \text{atm}
PO2​​=31​×9atm=3atm
- Partial pressure of \text{CO}_2CO2​:
P_{CO_2} = \frac{1}{3} \times 9 \, \text{atm} = 3 \, \text{atm}
PCO2​​=31​×9atm=3atm
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