Pregunta R2 · Fundamentos de Química UDG 2016

Pregunta R2 (10 punts). Velocitats moleculars segons la teoria cinètica dels gasos

Se sap que la velocitat mitjana de les molècules d'oxigen gasós a una temperatura de 300 °C és idèntica a la d'un altre gas ideal A quan aquest es troba a -200 °C. Suposant un comportament de gas ideal per a tots els gasos, responeu raonadament a les preguntes següents:

Dades i formulari

Masses moleculars aproximades d'alguns elements químics (en u):

H: 1; He: 4; Li: 7; Be: 9; B: 10,8; C: 12; N: 14; O: 16; F: 19; Ne: 20,2.

$$\langle v \rangle = \sqrt{\frac{8kT}{\pi m}} = \sqrt{\frac{8RT}{\pi M}}, \quad \sqrt{\langle v^2 \rangle} = \sqrt{\frac{3kT}{m}} = \sqrt{\frac{3RT}{M}}, \quad v^* = \sqrt{\frac{2kT}{m}}, \quad \frac{\langle v_1 \rangle}{\langle v_2 \rangle} = \sqrt{\frac{M_2}{M_1}} \text{ (a } T \text{ constant)}$$

a)

Quina és la velocitat mitjana que tenen les molècules d'oxigen a 300 °C?

b)

De quin gas es tracta en el cas del gas A ?

c)

Quin gas B té una velocitat quadràtica mitjana de les seves molècules que duplica la velocitat quadràtica mitjana de les molècules del gas A a la mateixa temperatura?