Quais são as frações molares e pressões parciais de cada gás em um recipiente de 2,50 L no qual 100,00 g de nitrogênio e
de dióxido de carbono são adicionados, a
? Qual é a pressão total?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A pergunta pede para a gente encontrar as frações molares e as pressões parciais de nitrogênio (
) e dióxido de carbono (
) em um recipiente de 2,50 litros, onde foram adicionados 100,00 g de cada gás a uma temperatura de
. Usaremos conceitos de química sobre gases ideais e cálculos molares para chegar à resposta.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de matéria (em mols) de cada gás. Para isso, usamos a fórmula:
Onde:
-
é o número de mols, -
é a massa do gás, -
é a massa molar do gás.
Para o nitrogênio (
):
Para o dióxido de carbono (
):
Passo 3
Agora, vamos encontrar a quantidade total de mols no recipiente:
Passo 4
As frações molares (
) de cada gás são calculadas dividindo o número de mols de cada gás pelo total de mols:
Passo 5
Para encontrar a pressão total, usamos a lei dos gases ideais:
Onde:
-
é a pressão, -
é o volume, -
é o número total de mols, -
é a constante dos gases ideais ( ), -
é a temperatura em Kelvin.
Primeiro, convertemos a temperatura para Kelvin:
Agora, calculamos a pressão total:
Passo 6
Finalmente, as pressões parciais de cada gás são obtidas multiplicando a fração molar de cada um pela pressão total:
Resposta
As frações molares são aproximadamente
e
. As pressões parciais são cerca de
e
. A pressão total no recipiente é
.