Considere um sistema gasoso com a seguinte composição:
Componentes
% molar
Metano
80,5
Etano
3,7
Propano
9,5
Dióxido de carbono
6,3
Determine:
Massa molar média da mistura;
| Componentes | % molar |
| Metano | 80,5 |
| Etano | 3,7 |
| Propano | 9,5 |
| Dióxido de carbono | 6,3 |
Massa molar média da mistura;
Passo 1
O enunciado pede: determinar a massa molar média da mistura gasosa.
Informações fornecidas (composição em porcentagem molar):
Informações fornecidas (composição em porcentagem molar):
- Metano:
- Etano:
- Propano:
- Dióxido de carbono:
Passo 2
Conceito e fórmula que vamos usar: a massa molar média de uma mistura (também chamada massa molar média ponderada por frações molares) é a soma das massas molares de cada componente multiplicadas pela respectiva fração molar. Em fórmula:
onde
é a massa molar média da mistura,
é a fração molar do componente
(isto é, a porcentagem molar dividida por
) e
é a massa molar do componente
(em
).
Por que usamos fração molar? Porque a massa molar média deve ponderar as massas molares dos componentes pelo número de mols relativos de cada um — a fração molar é exatamente essa proporção.
Por que usamos fração molar? Porque a massa molar média deve ponderar as massas molares dos componentes pelo número de mols relativos de cada um — a fração molar é exatamente essa proporção.
Passo 3
Calcular as massas molares dos componentes puros (usando massas atômicas aproximadas:
,
,
em
):
Metano
:
Etano
:
Propano
:
Dióxido de carbono
:
Passo 4
Converter as porcentagens molares em frações molares
(dividindo por
):
Passo 5
Calcular as contribuições
de cada componente:
Metano:
Etano:
Propano:
Dióxido de carbono:
Passo 6
Somar todas as contribuições para obter a massa molar média:
Arredondando de forma prática para duas casas decimais (consistente com os dados dados em porcentagem), obtemos
.