Admitindo que a 1 atm 0 ar seja composto exclusivamente por O2 e N2, com suas pressões parciais na razão 0,21:0,79, quais são as suas frações mássicas? Dado: MM O2 : 32 kg / kmol ; MM N2: 28 kg / kmol.
Resp: w O2: 0,233 ; w2: 0,767.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício que pede para encontrar as frações mássicas do oxigênio ( O2) e do nitrogênio ( N2) no ar. A matéria envolvida aqui é a química dos gases, especificamente sobre misturas gasosas e frações mássicas. Para resolver, vamos precisar das pressões parciais de cada gás e das suas massas molares.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender que a fração mássica é a proporção da massa de cada componente em relação à massa total da mistura. Para calcular isso, usamos a seguinte fórmula:
wi = xi times Misum (xi times Mi)
Onde:
  • wi é a fração mássica do componente i.
  • xi é a fração molar do componente i.
  • Mi é a massa molar do componente i.

Passo 3

Sabemos que a razão das pressões parciais de O2 para N2 é 0,21:0,79. Em condições de temperatura e pressão constantes, essa razão de pressões parciais é igual à razão das frações molares. Portanto:
xO2 = 0,21 e xN2 = 0,79

Passo 4

Agora, vamos calcular as frações mássicas usando as massas molares fornecidas:
MO2 = 32 kg/kmol e MN2 = 28 kg/kmol
Substituindo na fórmula das frações mássicas:
wO2 = 0,21 times 32(0,21 times 32) + (0,79 times 28)
wN2 = 0,79 times 28(0,21 times 32) + (0,79 times 28)

Passo 5

Vamos calcular os valores:
wO2 = 6,726,72 + 22,12 = 6,7228,84 approx 0,233
wN2 = 22,1228,84 approx 0,767

Resposta

wO2 = 0,233 ; wN2 = 0,767

Exercícios relacionados