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;
(b) a pressão parcial de cada componente gasoso, admitindo pressão total igual a 2,00 atm.

Passo 1

O enunciado dá a composição ponderal (percentual em massa) de uma mistura gasosa: 75% de CO2, 20% de O2 e 5% de H2O. Pede (a) as frações molares de cada componente e (b) as pressões parciais, sabendo que a pressão total é 2,00,atm. Vamos usar uma base de 100,g de mistura, calcular o número de mols de cada componente pela relação
ni = miMi,
somar para achar ntotal, depois obter
xi = nintotal
e finalmente
Pi = xi ,Ptotal

Passo 2

Escolhendo 100,g de mistura, as massas de cada componente são
,mCO2=75,g,
,mO2=20,g,
,mH2O=5,g.
Os pesos molares são
,MCO2=44,01,g/mol,
,MO2=32,00,g/mol,
,MH2O=18,02,g/mol.
Logo os números de mols são
nCO2 = 7544,01 = 1,704 mol, nO2 = 2032,00 = 0,625 mol, nH2O = 518,02 = 0,2776 mol
O total é
ntotal = 1,704 + 0,625 + 0,2776 = 2,607 mol

Passo 3

As frações molares ficam
xCO2 = 1,7042,607 = 0,654, xO2 = 0,6252,607 = 0,240, xH2O = 0,27762,607 = 0,106

Passo 4

Admitindo Ptotal=2,00,atm, as pressões parciais são
Pi = xi,Ptotal,
isto é
PCO2 = 0,654 times 2,00 = 1,31 atm, PO2 = 0,240 times 2,00 = 0,480 atm, PH2O = 0,106 times 2,00 = 0,212 atm

Resposta

(a) xCO2=0,654, xO2=0,240, xH2O=0,106
(b) PCO2=1,31,atm, PO2=0,480,atm, PH2O=0,212,atm.

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