Um recipiente de 10 L contém 1 mol de
e 3 mols de He , a 298 K . Qual a pressão total, em atmosfera, se cada um dos gases e sua mistura apresentarem comportamento ideal.
Passo 1
Beleza, aqui o enunciado diz que temos um recipiente de 10 L com 1 mol de N₂ e 3 mol de He, à temperatura de 298 K. A ideia é achar a pressão total da mistura, assumindo comportamento de gás ideal. A matéria é “Gases Ideais” e o que vamos usar é a lei dos gases ideais, isto é, a fórmula
onde precisamos saber:
- P = pressão (o que queremos);
- V = volume (10 L);
- n = número de mols (soma dos mols de N₂ e He);
- R = constante dos gases ideais (0,08206 L·atm·mol⁻¹·K⁻¹);
- T = temperatura (298 K).
Passo 2
Antes de calcular, vamos entender a lei dos gases ideais. Ela diz que, para um gás que se comporta “idealmente”, o produto da pressão pelo volume é igual ao produto do número de mols, da constante R e da temperatura:
Aqui, como a mistura de gases também é ideal, basta usar o número total de mols na mesma fórmula.
Passo 3
Calcular o número total de mols na mistura:
- n₁ = 1 mol de N₂
- n₂ = 3 mol de He
Portanto,
Passo 4
Agora aplicamos tudo na fórmula:
$$P = \frac{n_{total} , R , T}{V}
= \frac{4 \times 0{,}08206\ L·atm·mol{-1}\text{K}{-1} \times 298\ K}{10\ L}.0{,}08206 \times 298 \approx 24{,}45.$$
- Multiplicar por
:
3) Dividir pelo volume:
Resposta
A pressão total é aproximadamente
.