Exercícios Resolvidos de Estequiometria dos Gases

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Enunciado

O pentafluoreto de iodo gasoso, I F 5 , pode ser preparado pela reação de iodo sólido e flúor gasoso:

I 2 s + 5 F 2 g → 2 I F 5 ( g )

Adicionam-se a um frasco de 5L contendo 10g de I 2 , 10g de F 2 e a reação prossegue até que um dos reagentes seja completamente consumido. Depois de a reação se completar, a temperatura no frasco é 125 o C .

a) Qual a pressão parcial de I F 5 no frasco?

b) Qual a fração em quantidade de matéria de I F 5 no frasco?

Passo 1

Para calcularmos a pressão parcial de I F 5 , precisamos ver o que acontece na reação!

Temos, de início, 10g de I 2 . Como a proporção da equação é molar, vamos passar isso para mols:

n I 2 = m M M = 10 g 253 g / m o l = 0,04   m o l

E adicionamos 10g de F 2 :

n F 2 = m M M = 10 g 38   g / m o l = 0,26   m o l

Como a proporção é 1 mol de I 2 - 5 mols de F 2 , para reagir com 0,04 mols de I 2 precisamos de 0,26 mols de F 2 . O que significa que temos um excesso de 0,14 mol de F 2 !

I 2 s + 5 F 2 g → 2 I F 5 ( g )

i n í c i o                       0,04   m o l           0,3   m o l                 -                                                                              

a p ó s   a   r e a ç ã o                         -                           0,14   m o l         0,08   m o l                                                                                      

Ou seja, o número de mols total no final da reação vai ser:

n t o t a l = 0,14 + 0,08 = 0,22   m o l s

Com esse número, podemos calcular as frações molares de cada componente! (e já respondemos a letra b!)

x F 2 = 0,14   m o l 0,22   m o l = 0,64

x I F 5 = 0,08   m o l 0,22   m o l = 0,36

Passo 2

Agora, para calcularmos a pressão parcial de cada componente, precisamos da pressão total, já que a pressão parcial é calculada por:

p r e s s ã o   p a r c i a l   d e   Y = x Y × P t o t a l

Assim...

p V = n R T

p t o t a l × 5   L = 0,22   m o l × 0,082 a t m . L m o l . K × 398 K

p t o t a l = 1,436   a t m

Obs: um outro jeito de fazer era calcular p V = n R T com o n de cada gás! Assim, eu já acharia a pressão parcial direto, sem ter que calcular a fração molar 😊

Calculando as pressões parciais...

P I F 5 = 0,64 × 1,436   a t m = 0,92   a t m

P F 2 = 0,36 × 1,436   a t m = 0,52   a t m

Resposta

a) 0,92 atm.

b) 0,36 ou 36%.

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