Uma amostra de N2 F4 equivalente a 3 moles é colocada numa ampola. Se exatamente 50% das moléculas de N2 F4 se decompõe de acordo com a equação abaixo:
N2 F4 2 N F2
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 N2 F4 2 NF2 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 Mo<=s de N2 F4 que se decompõem = 0,5 times 3 = 1,5 mo<=s se decompõem. Como 50% das moléculas se decompõem, isso significa que metade dos 3 moles se transformam. Então:
õ

Passo 3

Agora, vamos ver o que acontece com esses 1,5 moles de N2 F4 2 NF2 na reação. Pela equação balanceada:
Mo<=s de NF2 formados = 2 times 1,5 = 3 mo<=s
Para cada mole de que se decompõe, são formados 2 moles de . Então:

Passo 4

Vamos agora calcular quantos moles de Mo<=s de N2 F4 restantes = 3 - 1,5 = 1,5 mo<=s 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:
  • Total de mo<=s = 1,5 + 3 = 4,5 mo<=s 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 ( chiN2F4 = 1,54,5 = 13 approx 0,333 ) de uma substância é a razão entre os moles dessa substância e o total de moles na mistura. Então:
chiNF2 = 34,5 = 23 approx 0,667

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:
PN2F4 = chiN2F4 times Ptotal = 0,333 times 750 approx 250 torr
PNF2 = chiNF2 times Ptotal = 0,667 times 750 approx 500 torr

Resposta

As frações molares na ampola são aproximadamente e . As pressões parciais são torr e torr.

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