Uma amostra de ar tem a seguinte composição ponderal: 75 % de CO2, 20 % de O2 e 5 % de H2 O. Determine:
a) a fração molar de cada componente gasoso;

Passo 1

Beleza, vamos recapitular o que a questão pede. Temos uma amostra de ar que, em massa, é 75 % de CO₂, 20 % de O₂ e 5 % de H₂O. O assunto aqui é “fração molar” de uma mistura gasosa. Para resolver isso, a gente vai precisar:
  1. escolher uma base de cálculo (normalmente 100 g da mistura);
  2. usar massa molar de cada gás para achar quantos mols temos;
  3. usar a definição de fração molar, que é o número de mols do componente dividido pelo total de mols.

Passo 2

Primeiro, escolho 100 g de mistura (para facilitar, porque as porcentagens viram gramas direto):
– CO₂: 75 g
– O₂: 20 g
– H₂O: 5 g

Passo 3

Agora, calculo os mols de cada um. Lembre que massa molar (M) é quantos gramas tem 1 mol:
M(CO₂)=12+2·16=44 g/mol
M(O₂)=2·16=32 g/mol
M(H₂O)=2·1+16=18 g/mol
Então:
nCO2=75 g44 g/molapprox1,705 mol
nO2=20 g32 g/mol=0,625 mol
nH2O=5 g18 g/molapprox0,278 mol
O total de mols é
ntotal=1,705+0,625+0,278approx2,608 mol

Passo 4

A fração molar xi=nintotal de cada componente é dada por
xCO2 =1,7052,608approx0,654 , xO2 =0,6252,608approx0,240 , xH2O =0,2782,608approx0,106
Aplicando:

Resposta

x₍CO₂₎≈0,654
x₍O₂₎≈0,240
x₍H₂O₎≈0,106

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