Coloca-se 1,60 g de hidrogênio gasoso e 1,20 g de hélio em um mesmo recipiente de 5,40 L, ambos a uma temperatura de 12,3^circ C. Qual é a pressão de equilíbrio do sistema? Considere que a massa molar do hidrogênio gasoso é 2,02 g / mol e do hélio é 4,00 g / mol.
(a)
(4 pontos) (A) 0,139 atm, (B) 0,0420 atm, © 2,37 atm, (D) 4,73 atm, (E) 2,06 atm, (F) 0,204 atm, (G) 0,00216 atm, (H) 0,230 atm, (I) 1,83 atm, (J) 0,00308 atm, (K) 0,00473 atm, (L) 0,00265 atm,(M) 0,00187 atm,(N) 3,70 atm, (O) 2,87 atm,

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:
nH2 = massamassa molar = 1,60, g2,02, g/mol approx 0,792, mol

Passo 3

Agora, vamos calcular a quantidade de mols de hélio. A massa molar do He é 4,00 g/mol. Então:
nHe = massamassa molar = 1,20, g4,00, g/mol = 0,300, mol

Passo 4

Vamos somar os mols de ambos os gases para encontrar o total de mols no recipiente:
ntotal = nH2 + nHe = 0,792, mol + 0,300, mol = 1,092, mol

Passo 5

Precisamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin, pois a fórmula dos gases ideais usa Kelvin. A conversão é:
T = 12,3, ^circC + 273,15 = 285,45, K

Passo 6

Agora, vamos usar a Lei dos Gases Ideais:
PV = nRT
Queremos encontrar a pressão $ P $, então rearranjamos a fórmula:
P
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:
P = nRTV

Resposta

A pressão de equilíbrio do sistema é aproximadamente 4,73 atm. Portanto, a opção correta é a (D) 4,73 atm.

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