(Ita 2020) Um reator com 200 L de capacidade, possui uma mistura de dióxido de nitrogênio e monóxido de carbono a 400 K , cujo comportamento pode ser considerado ideal. Os gases reagem entre si para formar dióxido de carbono e monóxido de nitrogênio. A pressão total no reator é igual a
e, no início da reação, a pressão parcial do monóxido de carbono é três vezes maior que a do dióxido de nitrogênio. As massas iniciais de dióxido de nitrogênio e de monóxido de carbono são, respectivamente,
a)
.
b)
.
c)
.
d)
.
e)
.
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
O enunciado dá um reator de
L contendo uma mistura ideal de
e
a
K. A pressão total inicial é
atm e sabemos que
Pede-se as massas iniciais de
e
. Para resolver, vamos usar a lei dos gases ideais
e a definição de massa
, onde
é a massa molar do gás.
Passo 2
Defina
. Então
e
Logo
Passo 3
Calcule o número de mols de cada gás com
usando
t
ol
·K
,
L e
K.
Para
:
Para
:
Passo 4
Converta moles em massa usando
, com massas molares
g/mol e
g/mol.
Para
:
Para
:
Passo 5
Comparando com as alternativas, temos
kg e
kg, que corresponde à letra (d).
Resposta
d)
kg e
kg.