Enunciado

Um k g de ar é composto de 232   g de oxigênio, 755   g de nitrogênio e 13   g de outros gases. Para ar nas condições normais de temperatura e pressão, calcule as pressões parciais exercidas pelo oxigênio e pelo nitrogênio.

Passo 1

Vamos começar calculando o volume total de ar que esse 1   k g deve ocupar. A densidade do ar é:

ρ = 1,3   k g / m 3

Então:

V = m ρ = 1 1,3 ≈ 0,77   m 3

E vamos calcular também o número de moles de cada um dos gases mencionados.

A massa molar do oxigênio é 32   g / m o l , então:

n = m M = 232   g 32   g / m o l = 7,25   m o l

E a massa molar do nitrogênio é 28   g / m o l :

n = m M = 755   g 28   g / m o l = 27,0   m o l

Passo 2

Vamos usar a lei dos gases ideais para calcular a pressão parcial do gás oxigênio:

P V = n R T

P = n R T V

Já que estamos nas CNTP, a temperatura é T = 273   K :

P O = 7,25 8,31 273 0,77 = 2,13 × 10 4   P a

Convertendo para a t m temos:

P O = 2,13 × 10 4 P a 1,013 × 10 5   a t m / P a

P O = 0,21   a t m

Passo 3

E agora é só fazer o mesmo para o nitrogênio:

P = n R T V

P N = 27,0 8,31 273 0,77 = 7,95 × 10 4   P a

Convertendo para a t m temos:

P N = 7,95 × 10 4 P a 1,013 × 10 5   a t m / P a

P N = 0 , 78   a t m

Resposta

A pressão parcial do oxigênio é 0,21   a t m e a do nitrogênio é 0,78   a t m .

Exercícios de Livros Relacionados

60. Um frasco com volume de 1,50   L , equipado com uma válvula, contém o gás etano ( C 2 H 6 ) a 300   K e à pressão atmosférica ( 1,03 ⋅ 10 5   P a ) . A massa molar do etanol é ...
Determine a massa em quilogramas de 7,50.10 24 átomos de arsênio, que tem uma massa molar de 74,9   g / m o l .
Um pneu de automóvel tem um volume de 1,64.10 - 2   m 3 e contém ar à pressão manométrica (pressão acima da pressão atmosférica) de 165   k P a quando a temperatura é 0,00   ° C . ...
Uma amostra de oxigênio com um volume de 1000   c m 3 a 40,0   ° C e 1,01.10 5   P a se expande até um volume de 1500   c m 3 a uma pressão de 1,06.10 5   P a . Determine (a) o núm...
A pressão de vapor da água (ver Problema 18.88) diminui à medida que a temperatura diminui. Caso o teor de vapor d’água no ar seja mantido constante à medida que o ar se resfria, a...
Na tentativa de criar hidrogênio líquido para combustível, uma das propostas é converter água velha simples ( H 2 O ) em gases H 2 e O 2 por eletrólise. Quantas moles de cada um de...
Uma baixa pressão de 1.0   x   10 - 8 Torr pode ser atingida usando-se uma bomba de difusão a óleo. Quantas moléculas há em 1, 0 cm3 de um gás nesta pressão, se a sua temperatura é...
(a) Se 1,0   m o l de um gás em um recipiente cilíndrico ocupa um volume de 10   L a uma pressão de 1,0   a t m , qual é a temperatura do gás em Kelvins? (b) O cilindro está equipa...
O caminho livre médio para moléculas de O 2 a uma temperatura de 300   K e a uma pressão de 1,00   a t m é 7,10   ×   10 – 8   m . Use esses dados para estimar o tamanho de uma mol...
A figura 17-19 mostra um gráfico de pressão P versus temperatura absoluta T para um processo que leva uma amostra de um gás ideal do ponto A para o ponto B. O que acontece com o vo...
(a) A partir da definição de β , o coeficiente de expansão do volume (a pressão constante) mostra que β   =   1   /   T para um gás ideal. (b) O valor determinado experimentalmente...
Suponha que 1,00   L de um gás com γ = 1,30 , inicialmente a 273   K e 1,00   a t m , é comprimido adiabaticamente, de forma brusca, para metade do volume inicial. Determine (a) a ...