A pressão total de uma mistura dos gases dióxido de enxofre e nitrogênio, em
, em um recipiente de 500 mL , é
. A mistura passa sobre CaO em pó que remove o
pela reação:
, e é transferida para um recipiente de 150 mL , no qual a pressão é
em
. (a) Qual era a pressão parcial do
na mistura inicial? (b) Qual era a massa de
na mistura inicial?
Passo 1
Então, o problema diz que temos uma mistura de SO₂ e N₂ num recipiente de 500 mL a 25 °C, onde a pressão total é 1,09 atm. Essa mistura passa por CaO, que “come” todo o SO₂, sobrando só N₂. Esse N₂ é transferido para um outro frasco de 150 mL a 50 °C, e lá a pressão volta a ser 1,09 atm.
Conteúdo: gás ideal, lei de Dalton (pressão total = soma das parciais) e lei dos gases ideais
. Vamos usar tudo isso pra descobrir (a) a pressão parcial inicial de SO₂ e (b) a massa de SO₂ inicial.
Passo 2
Primeiro, vamos achar quantos mols de N₂ ficaram no sistema, usando o segundo frasco.
Usamos , onde:
P₂ = 1,09 atm
V₂ = 150 mL = 0,150 L
T₂ = 50 °C = 50 + 273 = 323 K
R = 0,08206 L·atm/(mol·K)
Logo,
Usamos
P₂ = 1,09 atm
V₂ = 150 mL = 0,150 L
T₂ = 50 °C = 50 + 273 = 323 K
R = 0,08206 L·atm/(mol·K)
Logo,
Passo 3
Sabendo
, vamos achar a pressão parcial desse N₂ no estado inicial (25 °C, 500 mL). De novo,
:
mol
T₁ = 25 °C = 298 K
V₁ = 500 mL = 0,500 L
T₁ = 25 °C = 298 K
V₁ = 500 mL = 0,500 L
Passo 4
Pela lei de Dalton, a pressão total inicia é
Substituindo:
Passo 5
Agora que temos
, calculamos os mols de SO₂ no início, de novo pelo gás ideal, no volume de 0,500 L a 298 K:
Passo 6
Por último, massa de SO₂ =
. A massa molar do SO₂ é cerca de 64,07 g/mol.
Resposta
(a)
atm
(b) g
(b)