Uma amostra de uma mistura de gases que ocupa 200 mL a 25^circ C foi analisada e continha 0,414 g de nitrogênio. A pressão parcial do outro gás, hidrogênio, é 3,6atm. MM hidrogênio= 2 g / mol MM nitrogênio= 28 g / mol.
© Qual a pressão total da mistura?

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a pergunta está pedindo. Temos uma mistura de gases que ocupa 200 mL a 25°C. Foi analisado que há 0,414 g de nitrogênio nessa mistura. Sabemos também que a pressão parcial do hidrogênio é de 3,6 atm. As massas molares são dadas: hidrogênio (H₂) é 2 g/mol e nitrogênio (N₂) é 28 g/mol. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a pressão total dessa mistura de gases.
Para resolver isso, vamos precisar usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume, temperatura e quantidade de matéria dos gases. Também vamos precisar calcular a quantidade de mols de nitrogênio presente na mistura.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de nitrogênio (N₂) na amostra. Para isso, usamos a fórmula:
n = mMM
Onde:
  • nN₂ = 0,414 g28 g/mol approx 0,0148 mol é o número de mols,
  • é a massa do gás,
  • é a massa molar.
Substituindo os valores:

Passo 3

Agora que sabemos quantos mols de nitrogênio temos, vamos usar a Lei dos Gases Ideais para encontrar a pressão parcial do nitrogênio. A fórmula da lei é:
PV = nRT
Onde:
  • 200 mL = 0,200 L é a pressão,
  • 25°C + 273 = 298 K é o volume,
  • P = nRTV é o número de mols,
  • PN₂ = 0,0148 mol times 0,0821 L·atm/mol·K times 298 K0,200 L approx 1,81 atm é a constante dos gases (0,0821 L·atm/mol·K),
  • é a temperatura em Kelvin.
Primeiro, vamos converter o volume de mL para litros:
E a temperatura de Celsius para Kelvin:
Agora, rearranjamos a fórmula para encontrar :
Substituindo os valores:

Passo 4

Sabemos que a pressão total da mistura de gases é a soma das pressões parciais de cada gás presente. Já temos a pressão parcial do hidrogênio (3,6 atm) e acabamos de calcular a pressão parcial do nitrogênio (1,81 atm). Então, somamos essas pressões:
Ptotal = PH₂ + PN₂ = 3,6 atm + 1,81 atm approx 5,41 atm

Resposta

A pressão total da mistura é aproximadamente 5,41 atm.

Exercícios relacionados