Uma amostra de
equivalente a 3 moles é colocada numa ampola. Se exatamente 50% das moléculas de
se decompõe de acordo com a equação abaixo:
Quais serão as frações molares dessas substâncias na ampola? Se a pressão total na ampola foi de 750 torr, quais seriam as pressões parciais dessas substâncias?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse problema juntos! A gente tem uma amostra de 3 moles de
que é colocada numa ampola. A questão diz que 50% das moléculas de
se decompõem de acordo com a reação:
Nosso objetivo é encontrar as frações molares de cada substância na ampola e, depois, calcular as pressões parciais sabendo que a pressão total é de 750 torr. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre reações químicas, mole, fração molar e pressão parcial.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular quantos moles de
se decompõem. Como 50% das moléculas se decompõem, isso significa que metade dos 3 moles se transformam. Então:
Passo 3
Agora, vamos ver o que acontece com esses 1,5 moles de
na reação. Pela equação balanceada:
Para cada mole de
que se decompõe, são formados 2 moles de
. Então:
Passo 4
Vamos agora calcular quantos moles de
permanecem após a decomposição. Inicialmente tínhamos 3 moles, e 1,5 se decompõem, então:
Passo 5
Agora, vamos listar todos os moles na ampola após a reação:
-
restantes: 1,5 moles -
formados: 3 moles
Vamos somar esses valores para encontrar o total de moles na ampola:
Passo 6
Vamos calcular as frações molares de cada substância. A fração molar (
) de uma substância é a razão entre os moles dessa substância e o total de moles na mistura. Então:
Passo 7
Agora que temos as frações molares, vamos calcular as pressões parciais. A pressão parcial de cada gás é dada pela fração molar multiplicada pela pressão total da ampola. Sabendo que a pressão total é de 750 torr:
Resposta
As frações molares na ampola são aproximadamente
e
. As pressões parciais são
torr e
torr.