Uma amostra de ar é coletada sobre água a
. No equilíbrio a pressão total do ar úmido é 1 atm . A pressão de vapor da água no equilíbrìo, a
, é 17,54 torr; a composição do ar seco é
de
de
e
de Ar. Calcule as pressões parciais de nitrogênio, oxigênio e argônio na mistura úmida.
Passo 1
Beleza, olha só o que a questão diz: a gente coletou uma amostra de ar sobre água a 20 °C. No equilíbrio, a pressão total do “ar úmido” é 1 atm, e a vapor d’água nessa temperatura exerce 17,54 torr. O ar seco tem 78 mol% de N₂, 21 mol% de O₂ e 1 mol% de Ar. A parada toda é calcular as pressões parciais do N₂, O₂ e Ar nesse ar úmido.
Conteúdo: Lei de Dalton (pressão total = soma das parciais) e conversão de unidades (torr ↔ atm).
Conteúdo: Lei de Dalton (pressão total = soma das parciais) e conversão de unidades (torr ↔ atm).
Passo 2
Primeiro a gente convém transformar a pressão de vapor da água em atm, porque a pressão total tá em atm.
Faz:
Faz:
Passo 3
Pela Lei de Dalton, a pressão total é a soma da água mais a do ar seco:
Como
, a pressão do ar seco (mistura de N₂, O₂ e Ar) é
Passo 4
Agora cada gás contribui com uma fração molar do ar seco. Então:
onde
é a fração molar de N₂, O₂ ou Ar.
Passo 5
Basta multiplicar:
- Para o N₂ (
): - Para o O₂ (
): - Para o Ar (
):
Resposta
Pressões parciais no ar úmido a 20 °C, total 1 atm:
P(N₂) ≈ 0,7618 atm
P(O₂) ≈ 0,2052 atm
P(Ar) ≈ 0,0098 atm
P(N₂) ≈ 0,7618 atm
P(O₂) ≈ 0,2052 atm
P(Ar) ≈ 0,0098 atm