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=
.
© Qual a pressão total da mistura?
© 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:
Onde:
-
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:
Onde:
-
é a pressão, -
é o volume, -
é o número de mols, -
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:
Resposta
A pressão total da mistura é aproximadamente 5,41 atm.