Referimo-nos às pressões de misturas de gases como pressões parciais, que são aditivas. 1,00 L do gás He a 0,75 atm está misturado com 2,00 L do gás Ne a 1,5 atm, a uma temperatura de 25 ° C para dar um volume total de 3,00 L da mistura. Assumindo que não há mudança na temperatura e que He e Ne podem ser tratados como gases ideais, quais são (a) a pressão total resultante, (b) as pressões parciais de cada componente, e (c) as frações molares de cada gás na mistura?

Passo 1

E aí galera, beleza?😊

Vamos primeiro calcular a pressão total resultante. Para isso temos que achar o número de mol total para usarmos a seguinte equação:

P T ⋅ V T = n T ⋅ R ⋅ T

Em que P T é a pressão total do sistema, V T é o volume total do sistema e n T é o número de mols total do sistema. Beleza, xuxu?

Passo 2

Para calcular o número de mols de cada gás, basta usar a seguinte equação:

P g á s ⋅ V g á s = n g á s ⋅ R ⋅ T

O T não muda segundo o enunciado, ok?

Daí para o gás He, temos:

P H e ⋅ V H e = n H e ⋅ R ⋅ T

0,75   a t m ⋅ 1,00   L = n H e ⋅ 0,082 L ⋅ a t m m o l ⋅ K ⋅ 298   K  

n H e = 0,03   m o l

Para o gás Ne:

P N e ⋅ V N e = n N e ⋅ R ⋅ T

1,5 ⋅ 2 = n N e ⋅ 0,082 L ⋅ a t m m o l ⋅ K ⋅ 298   K

n N e = 0,123

Então:

n T = 0,123 + 0,03 = 0,153   m o l

Agora podemos calcular a pressão total:

P T ⋅ V T = n T ⋅ R ⋅ T

P T ⋅ 3   L = 0,153   m o l ⋅ 0,082 L ⋅ a t m m o l ⋅ K ⋅ 298   K

P T = 1,25   a t m

Assim, acabamos o item a), ufa!

Passo 3

Agora para o item b) precisamos das pressões parciais.

A pressão parcial de um gás é calculada da seguinte forma:

P p a r c i a l = x g á s ⋅ P T

Em que x g á s é a fração molar do gás calculada da seguinte maneira:

x g á s = n g á s n t o t a l

Assim, vamos calcular primeiros as frações molares, ok? Que é o que pede no item c).

Para o gás He, temos:

x H e = 0,03 0,153 ≅ 0,2

Para Ne:

x N e = 0,123 0,153 = 0,8

Passo 4

Agora podemos calcular as pressões parciais de cada gás:

P H e = 0,2 ⋅ 1,25 = 0,25   a t m

P N e = 0,8 ⋅ 1,25 = 1   a t m

Fechou! Vamos pra próxima?! ;D

Resposta

  1. 1,25 atm
  2. P H e = 0,25   a t m   e   P N e = 1   a t m
  3. x H e = 0,2     e   x N e = 0,8