Uma mistura gasosa contém
de
e
de
a
e
.
Determine a pressão parcial do
e do
nessa mistura.
Passo 1
O enunciado pede para determinar a pressão parcial de
e de
numa mistura gasosa.
Informações dadas:
Há
mol de
.
Há
mol de
.
A temperatura é
(informação de temperatura, que não precisamos numericamente aqui porque a pressão total já foi dada).
A pressão total da mistura é
.
O que se pede explicitamente: encontrar e
, as pressões parciais desses gases na mistura.
Informações dadas:
O que se pede explicitamente: encontrar
Passo 2
Conceito importante (explicação didática): em uma mistura de gases ideais, cada componente exerce uma “parcela” da pressão total chamada pressão parcial. A Lei de Dalton diz que a pressão parcial de um gás é proporcional à sua fração molar na mistura. Matematicamente:
onde
é a pressão parcial do componente
,
é a sua fração molar (ou fração de quantidade de matéria) e
é a pressão total da mistura.
Aqui , onde
é o número de mols do componente
e
é o total de mols da mistura.
Comentário prático: por que isso funciona? Pelo modelo do gás ideal, a pressão é proporcional ao número de partículas por volume (à razão ) para mesma
. Como todos os gases ocupam o mesmo volume da amostra, a pressão parcial segue a proporção dos mols.
Aqui
Comentário prático: por que isso funciona? Pelo modelo do gás ideal, a pressão é proporcional ao número de partículas por volume (à razão
Passo 3
Calcular o total de mols da mistura:
Passo 4
Calcular as frações molares de cada componente:
(Observe que
, como deve ser.)
Passo 5
Agora usamos
com
.
Para o
:
Para o
:
Passo 6
Verificação rápida:
, que é a pressão total dada. Está consistente. Você pode confiar nesses valores (arredondamos com duas casas decimais, que é suficiente aqui).