24 Um mistura de hélio e neônio é coletada sobre a água a 28,0^{\circ} \mathrm{C} e 745 mmHg . Se a pressão parcial do hélio for 368 mmHg , qual é a pressão parcial do neônio? (Pressão do vapor de água a 28^{\circ} \mathrm{C}=28,3 \mathrm{mmHg} ).

Passo 1

O enunciado pede: encontrar a pressão parcial do neônio numa mistura coletada sobre a água. Informações fornecidas:
  • Pressão total medida: P_{\text{total}} = 745\\ \text{mmHg}.
  • Temperatura: 28{,}0^\circ\mathrm{C} (dado usado para saber a pressão de vapor da água).
  • Pressão parcial do hélio: P_{\text{He}} = 368\\ \text{mmHg}.
  • Pressão de vapor da água a 28^\circ\mathrm{C}: P_{\mathrm{H_2O}} = 28{,}3\\ \text{mmHg} (valor dado no enunciado).
    Pergunta: qual é P_{\text{Ne}}, a pressão parcial do neônio?

Passo 2

Conceito necessário (explicação): quando um gás é coletado sobre água, o que se mede como pressão total é a soma das pressões parciais de todos os componentes gasosos presentes — isto inclui os gases da mistura e também o vapor d’água. Essa ideia é expressa pela lei de Dalton para pressões parciais. Ela diz que:
P_{\text{total}} = \sum_i P_i,
onde cada P_i é a pressão parcial de um componente. Aqui os componentes são o hélio, o neônio e o vapor d’água. Cada pressão parcial representa a pressão que aquele gás exerceria sozinho ocupando o mesmo volume e à mesma temperatura.

Passo 3

Aplicando a fórmula ao nosso caso, escrevemos explicitamente:
P_{\text{total}} = P_{\text{He}} + P_{\text{Ne}} + P_{\mathrm{H_2O}}.
Queremos isolar P_{\text{Ne}}. Fazendo a álgebra:
P_{\text{Ne}} = P_{\text{total}} - P_{\text{He}} - P_{\mathrm{H_2O}}.
Aqui cada símbolo significa:
  • P_{\text{Ne}}: pressão parcial do neônio (o que buscamos).
  • P_{\text{total}}: pressão total medida (745 mmHg).
  • P_{\text{He}}: pressão parcial do hélio (368 mmHg).
  • P_{\mathrm{H_2O}}: pressão de vapor da água (28{,}3 mmHg).

Passo 4

Agora substituímos os números (todos em \text{mmHg}):
P_{\text{Ne}} = 745 - 368 - 28{,}3.
Fazendo as subtrações passo a passo:
Primeiro subtraímos o hélio:
745 - 368 = 377.
Em seguida subtraímos o vapor d’água:
377 - 28{,}3 = 348{,}7.
Portanto o valor calculado para a pressão parcial do neônio é 348{,}7\\ \text{mmHg}.

Passo 5

Verificação rápida e comentário: a soma P_{\text{He}} + P_{\text{Ne}} + P_{\mathrm{H_2O}} = 368 + 348{,}7 + 28{,}3 = 745, que é igual à pressão total dada, portanto o cálculo está consistente. Sobre algarismos significativos, os dados originais têm basicamente três algarismos (por exemplo 745,\;368,\;28{,}3), então pode-se arredondar para três algarismos significativos se necessário: arredondando 348{,}7 para três algarismos temos 349\\ \text{mmHg}. Escolha conforme o nível de precisão exigido na prova.

Resposta

348{,}7\\ \text{mmHg}

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