(2,0 Pt)Calcule:
Calcule a massa molecular do ar considerando-o como uma mistura nas seguintes proporções: a)
de
e
de
de
e
de CO .
Calcule a massa molecular do ar considerando-o como uma mistura nas seguintes proporções: a)
Passo 1
O enunciado pede para calcular a massa molecular do ar, considerando-o como uma mistura com as seguintes proporções:
-
de -
de -
de -
de
Observações e dados que vamos utilizar (pegos do enunciado e constantes atômicas usuais):
- As porcentagens dadas serão tratadas como porcentagens molares (por volume) — isto é, cada porcentagem corresponde à fração molar do componente. Esta é a interpretação padrão quando se fala da composição de gases.
- Massas atômicas aproximadas (valores usuais que usaremos):
, , .
Passo 2
Princípio e fórmula que vamos usar (explicação didática):
- Quando uma mistura gasosa é descrita por frações molares
de cada componente , a massa molar média (ou massa molecular média) da mistura é a média ponderada das massas molares dos componentes:
onde:
-
é a massa molar média da mistura (em ); -
é a fração molar do componente (número adimensional entre e ); -
é a massa molar (massa molecular) do componente (em ).
Justificativa rápida e simples: para cada mol de mistura, a quantidade de mol de cada componente é
; a massa dessa fração é
. Somando as massas das frações obtém-se a massa de 1 mol da mistura, que é
.
Também precisamos das massas molares dos gases, que se obtêm somando as massas atômicas:
- Para
: . - Para
: . - Para
: . - Para
: .
Passo 3
Calcular as massas molares individuais usando os valores atômicos dados:
Passo 4
Converter as porcentagens em frações molares (dividindo por
):
Passo 5
Calcular a contribuição de cada componente à massa molar média, multiplicando fração molar pela massa molar do componente:
Passo 6
Somar as contribuições para obter a massa molar média da mistura:
Arredondando de forma apropriada (por exemplo, duas casas decimais) obtemos
.
Pequeno comentário final de amigo: isso significa que um mol desse “ar” tem massa cerca de
. Se o professor usasse massas atômicas ligeiramente diferentes, o resultado mudaria pouquíssimo — o procedimento é o importante.