Se 2,0 g de He e 2,0 g de H fossem inseridos numa ampola de 15,0 L, qual seria a fração molar de cada um dos gases? Se a ampola fosse mantida a 30 ℃ , quais serão as pressões parciais e a pressão total?

Passo 1

E aí galerinha!! Beleza? Aqui temos uma questão bem bacana de Química, vamos lá?

Primeiramente, vamos separar todos os dados necessários para resolver:

m H e = 2   g

m H = 2   g

V = 15   L

T = 30 ℃ = 303,15   K

R = 0,082   a t m ∙ L ∙ K - 1 ∙ m o l - 1

Passo 2

Bora lá, vamos para a primeira parte do exercício que é encontrar as frações molares de cada um dos gases, saca só! Para isso, vamos precisar das massas molares do H e He:

m m H e = 4   g / m o l

m m H = 1   g / m o l

Show demais! Agora, vamos descobrir o número de mols de cada substância abaixo, que irá nos ajudar a encontrar as frações molares, veja!

Para o He: 1   m o l   - - - - - -   4   g

x   m o l   - - - - - -   2   g  

x = 0,5   m o l  

Para o H: 1   m o l   - - - - - -   1   g

x   m o l   - - - - - -   2   g  

x = 2   m o l  

Passo 3

Beleza galerinha!! Depois de muuuuuuito esforço, iremos conseguir encontrar as frações molares, pelas fórmulas abaixo, bora láaaaaaaaa!

Antes de qualquer coisa precisamos saber o número de mol da solução, mas, para isso basta somar o número de mols do He e do H, saca só!

n =   n 1 + n 2

n =   0,5 + 2

n =   2,5   m o l

Ok! Tendo em mãos os números de mol de todos os participantes e da solução, basta calcular as frações molares:

Para o He:

x 1 = n 1 n

x 1 = 0,5 2,5

x 1 = 0,2

Para o H:

x 2 = n 2 n

x 2 = 2 2,5

x 2 = 0,8

Prontinho galera, essas são as frações molares dos gases, vamos para a segunda parte do exercício.

Passo 4

A segunda parte do exercício é encontrar as pressões parciais e a pressão total dos gases, como já adiantamos boa parte do caminho nos passos anteriores, iremos utilizar para cada gás a seguinte fórmula: p V = n R T

Para o He:

p H e V = n H e R T

p H e ∙ 15 = 0,5 ∙ 0,082 ∙ 303,15

p H e ∙ 15 = 12,42

p H e = 0,82   a t m

Para o H:

p H V = n H R T

p H ∙ 15 = 2 ∙ 0,082 ∙ 303,15

p H ∙ 15 = 49,71

p H = 3,31   a t m

Para saber a pressão total, basta somar p H e e p H , saca só!

p T   =   p H e + p H

p T   =   0,82 + 3,31

p T   =   4,13   a t m

Prontinho galera, essa é a pressão total!

Essa resolução te ajudou? Responde Aí! Até a próxima, tchaaaaau!!

Resposta

0,2

0,8

0,82   a t m

3,31   a t m

4,13   a t m