Alguém alega que as frações da massa e molar da mistura dos gases CO2 e N2 O são idênticas. Você concorda? Explique.

Passo 1

Então, a gente tem uma mistura dos gases dióxido de carbono ( CO2) e óxido de dinitrogênio ( N2O). A questão é saber se as frações de massa e as frações molares dessa mistura são as mesmas. Para resolver isso, vamos precisar entender o que são frações de massa e frações molares, calcular ambas para cada gás e comparar os resultados.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que são essas frações:
  • Frações Molares ( Xi): Representam a proporção de cada componente em mols na mistura. É calculada dividindo o número de mols de cada componente pelo número total de mols na mistura.
  • Frações de Massa ( wi): Representam a proporção de cada componente em massa na mistura. É calculada dividindo a massa de cada componente pela massa total da mistura.

Passo 3

Vamos supor que temos 1 mol de mistura para facilitar os cálculos.
Passo 3.1: Calcular as massas molares dos gases:
  • CO2: C tem massa 12 g/mol e O tem massa 16 g/mol, então M(CO2) = 12 + 2 times 16 = 44, g/mol.
  • N2O: N tem massa 14 g/mol e O tem massa 16 g/mol, então M(N2O) = 2 times 14 + 16 = 44, g/mol.
Curiosamente, as massas molares dos dois gases são iguais.

Passo 4

Passo 4.1: Calcular as frações molares.
Como assumimos 1 mol de mistura, vamos chamar de nCO2 = x e nN2O = 1 - x.
Porém, como não temos mais informações, vamos assumir que as frações molares são iguais, ou seja, x = 0.5.
Portanto:
  • XCO2 = 0.5
  • XN2O = 0.5
Passo 4.2: Calcular as frações de massa.
A massa total da mistura:
  • mCO2 = nCO2 times M(CO2) = 0.5 times 44 = 22, g
  • mN2O = nN2O times M(N2O) = 0.5 times 44 = 22, g
  • Massa total = 22 + 22 = 44, g
Então,
  • wCO2 = 2244 = 0.5
  • wN2O = 2244 = 0.5

Resposta

Sim, concordo com a afirmação. As frações de massa e as frações molares da mistura de CO2 e N2O são idênticas, ambas sendo 0,5 para cada gás.

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