Uma mistura de gases consiste em 56,0 g de N2, 16,0 g de CH4 e 48,0 g de O2. Se a pressão total da mistura é 850,0 torr, qual a fração molar e a pressão parcial de cada gás?

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que a gente tem uma mistura com 56,0 g de N₂, 16,0 g de CH₄ e 48,0 g de O₂, e a pressão total é 850,0 torr. A matéria envolvida aqui é mistura de gases ideais (Lei de Dalton) e fração molar. Para resolver isso, vamos precisar:
  1. calcular quantos mols de cada gás (usando n = dfracmM),
  2. somar tudo pra achar o total de mols,
  3. achar a fração molar de cada um,
  4. e depois usar Dalton ( Pi = xi,Prm tot) para achar a pressão parcial.

Passo 2

Calcular o número de mols de cada gás:
  • Para N₂:
nrm N2 = 56,0;g28,0;g/mol = 2,00;mol
- Para CH₄:
nrm CH4 = 16,0;g16,0;g/mol = 1,00;mol
  • Para O₂:
nrm O2 = 48,0;g32,0;g/mol = 1,50;mol
Agora o total de mols:
nrm tot = 2,00 + 1,00 + 1,50 = 4,50;mol

Passo 3

Calcular a fração molar ( xi = ninrm tot):
  • xrm N2 = 2,004,50 = 0,444
  • xrm CH4 = 1,004,50 = 0,222
  • xrm O2 = 1,504,50 = 0,333
Na teoria, fração molar mede a “porção” de cada gás no total de mols; ela é adimensional e varia de 0 a 1.

Passo 4

Usar a Lei de Dalton: a pressão parcial de cada gás é
Pi = xi ;Prm tot
  • Prm N2 = 0,444 times 850,0;torr = 378,0;torr
  • Prm CH4 = 0,222 times 850,0;torr = 188,7;torr
  • Prm O2 = 0,333 times 850,0;torr = 283,3;torr
Cada pressão parcial é proporcional à fração molar.

Resposta

Fração molar:
  • xrm N2 = 0,444
  • xrm CH4 = 0,222
  • xrm O2 = 0,333
Pressões parciais (em torr):
  • Prm N2 = 378,0;torr
  • Prm CH4 = 188,7;torr
  • Prm O2 = 283,3;torr

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