9- Uma mistura de gases contém
de
,
de
e
de
. Se a pressão total é
, qual é a pressão parcial de cada componente?
Passo 1
O enunciado pede: determinar a pressão parcial de cada componente da mistura gasosa.
Dados fornecidos:
pressão total: .
Dados fornecidos:
pressão total:
Passo 2
Conceito importante (explicação passo a passo): quando gases ideais estão numa mesma mistura, a pressão parcial de cada gás é a pressão que ele exerceria se ocupasse sozinho o volume e a temperatura da mistura. A razão básica vem da lei dos gases ideais:
onde
é a pressão,
o volume,
o número de mols,
a constante dos gases e
a temperatura. Se todos os gases estão na mesma
e
, então a pressão total é proporcional ao número total de mols. Assim, a fração de pressão de cada componente é igual à sua fração molar. Formalmente, a lei de Dalton (para misturas ideais) dá:
onde
é a pressão parcial do componente
e
é a fração molar desse componente, definida por
Aqui
é a soma dos mols de todos os gases na mistura. Explicando as variáveis:
= mols do gás
;
= soma de todos os
;
= pressão total medida experimentalmente.
Passo 3
Calcular o número total de mols da mistura:
Fazendo a soma:
Passo 4
Calcular as frações molares de cada componente usando
.
Para
:
Para
:
Para
:
Observação rápida: as frações somam
, o que é um bom cheque de consistência.
Passo 5
Agora aplicamos
para cada componente.
Para
:
(uma forma rápida:
, então
.)
Para
:
Para
:
Passo 6
Checagem final: somar as pressões parciais deve dar a pressão total:
logo os cálculos estão consistentes.
Passo 7
Dica de prova e incentivo rápido: na hora da prova calcule primeiro
, transforme em frações molares (às vezes dá frações simples como
— ótimo para cálculo de cabeça) e multiplique pela pressão total. Você já fez o mais difícil: organizar os números. Vai dar certo — respire fundo e confia no processo!