Uma amostra de ar é coletada sobre água a 20^circ C. No equilíbrio a pressão total do ar úmido é 1 atm . A pressão de vapor da água no equilíbrìo, a 20^circ C, é 17,54 torr; a composição do ar seco é 78 mol % de N2, 21 mol % de O2 e 1 mol % 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).

Passo 2

Primeiro a gente convém transformar a pressão de vapor da água em atm, porque a pressão total tá em atm.
Faz:
Prm H2O = 17,54 torr760 torr/atm approx 0,02307 atm

Passo 3

Pela Lei de Dalton, a pressão total é a soma da água mais a do ar seco:
Prm total = Prm H2O + Prm ar seco
Como Prm ar seco = 1,0000 - 0,02307 = 0,97693 atm , 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:
Pi = xi times Prm ar seco,
onde é a fração molar de N₂, O₂ ou Ar.

Passo 5

Basta multiplicar:
  • Para o N₂ ( PN2 = 0,78 times 0,97693 approx 0,7618 atm ): PO2 = 0,21 times 0,97693 approx 0,2052 atm
  • Para o O₂ ( PAr = 0,01 times 0,97693 approx 0,0098 atm ):
  • 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

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