Uma amostra de uma mistura de gases que ocupa 200 mL a
foi analisada e continha
de nitrogênio. A pressão parcial do outro gás, hidrogênio, é 3,6atm. MM hidrogênio=
MM nitrogênio=
.
(b) Quantos gramas de hidrogênio há na mistura?
(b) Quantos gramas de hidrogênio há na mistura?
Passo 1
Então, a gente tem uma mistura de gases que ocupa 200 mL a 25°C. Sabemos que nessa mistura tem 0,414 g de nitrogênio (
) e a pressão parcial do hidrogênio (
) é de 3,6 atm. A gente também sabe as massas molares de cada gás: o hidrogênio tem 2 g/mol e o nitrogênio tem 28 g/mol. O que precisamos descobrir aqui é quantos gramas de hidrogênio estão nessa mistura. Para resolver isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais e conceitos de pressão parcial.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é pressão parcial. Em uma mistura de gases, cada gás exerce uma pressão como se estivesse sozinho no recipiente. A soma dessas pressões parciais dá a pressão total da mistura. A fórmula que descreve isso é:
Como a gente já tem a pressão parcial do hidrogênio (
), precisamos descobrir a pressão parcial do nitrogênio (
).
Passo 3
Para achar
, precisamos usar a Lei dos Gases Ideais, que é:
Onde:
-
é a pressão, -
o volume, -
a quantidade de matéria (em mols), -
a constante dos gases (0,0821 L·atm/(mol·K)), -
a temperatura em Kelvin.
Primeiro, vamos converter o volume de mL para L e a temperatura de Celsius para Kelvin:
Passo 4
Agora, vamos calcular a quantidade de matéria de nitrogênio (
) usando a massa dada:
Passo 5
Com
, podemos usar a Lei dos Gases Ideais para encontrar a pressão parcial do nitrogênio:
Passo 6
Agora que temos
, podemos encontrar a pressão total da mistura:
Passo 7
Sabendo a pressão total e usando novamente a Lei dos Gases Ideais, podemos encontrar a quantidade de matéria de hidrogênio (
):
Passo 8
Finalmente, para encontrar a massa de hidrogênio, multiplicamos a quantidade de matéria pela massa molar:
Resposta
Temos aproximadamente 0,0592 gramas de hidrogênio na mistura.
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MM nitrogênio=
.
(a) Qual a pressão parcial do gás nitrogênio?
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Encontre as expressões dos coeficientes térmicos de um gás de Van der Waals em termos de
e
.
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MM nitrogênio=
.
© Qual a pressão total da mistura?
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Uma amostra de uma mistura de gases que ocupa 200 mL a
foi analisada e continha
de nitrogênio. A pressão parcial do outro gás, hidrogênio, é 3,6atm. MM hidrogênio=
MM nitrogênio=
.
(d) Calcule a fração molar de cada gás.
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