Um gás contem 350 ppm de H2 S em CO2. Se o gás é liquefeito qual a fração em peso de H2 S ?

Passo 1

Beleza! A gente tem um gás cujas moléculas são basicamente CO₂, mas tem 350 ppm de H₂S misturado nele (isto é, 350 partes de H₂S para cada milhão de partes de mistura, medido por volume). O objetivo é descobrir, depois que tudo vira líquido, qual a fração em peso de H₂S nessa mistura líquida.
Conteúdo: conversão de ppm → fração molar (o gás é ideal, então fração de volume = fração de mol) e, depois, cálculo de fração mássica usando massas molares. Vamos precisar saber o que é ppm, usar a ideia de gás ideal (volume ∝ número de mols) e aplicar a fórmula
wi = xi,Misumj xj,Mj
onde é fração molar e massa molar.

Passo 2

Converter 350 ppm em fração molar de H₂S:
xH2S = 350times10^-6 = 3,50times10^-4
Como só tem H₂S e CO₂,
xCO2 = 1 - xH2S = 1 - 3,50times10^-4 = 0,99965

Passo 3

Anotar as massas molares:
MH2S = 34,08 g/mol, MCO2 = 44,01 g/mol

Passo 4

A fórmula da fração mássica de H₂S é
wH2S = xH2S,MH2SxH2S,MH2S + xCO2,MCO2

Passo 5

Substituindo os valores:
Numerador:
xH2S,MH2S = (3,50times10^-4)times34,08 = 0,01193 g/mol de, mistura
Denominador:
0,01193 + (0,99965times44,01) = 0,01193 + 43,9956 = 44,0075
Então
wH2S = 0,0119344,0075 approx 2,709times10^-4

Resposta

A fração em peso de H₂S na mistura líquida é aproximadamente
boxed2,71times10^-4 (unidade adimensional)
ou seja 0,0271 %.

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