Coloca-se
de hidrogênio gasoso e
de hélio em um mesmo recipiente de
, ambos a uma temperatura de
. Qual é a pressão de equilíbrio do sistema? Considere que a massa molar do hidrogênio gasoso é
e do hélio é
.
(a)
(4 pontos) (A) 0,139 atm, (B)
, ©
, (D)
, (E)
, (F)
, (G)
, (H)
, (I)
, (J)
, (K)
, (L)
, (O)
,
(a)
(4 pontos) (A) 0,139 atm, (B)
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de gases! A gente tem 1,60 g de hidrogênio gasoso (H₂) e 1,20 g de hélio (He) num recipiente de 5,40 L a 12,3°C. Precisamos descobrir qual é a pressão do sistema. Para isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume, temperatura e quantidade de gás. Vamos precisar calcular a quantidade de mols de cada gás e depois aplicar a fórmula da pressão.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de hidrogênio gasoso. A massa molar do H₂ é 2,02 g/mol. Usamos a fórmula:
Passo 3
Agora, vamos calcular a quantidade de mols de hélio. A massa molar do He é 4,00 g/mol. Então:
Passo 4
Vamos somar os mols de ambos os gases para encontrar o total de mols no recipiente:
Passo 5
Precisamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin, pois a fórmula dos gases ideais usa Kelvin. A conversão é:
Passo 6
Agora, vamos usar a Lei dos Gases Ideais:
Queremos encontrar a pressão $ P $, então rearranjamos a fórmula:
Onde:
- $ n = 1,092, mol $
- $ R = 0,0821, L·atm/(mol·K) $ (constante dos gases)
- $ T = 285,45, K $
- $ V = 5,40, L $
Substituindo os valores:
Resposta
A pressão de equilíbrio do sistema é aproximadamente 4,73 atm. Portanto, a opção correta é a (D) 4,73 atm.