Calcule:
a) a composição molar deste gás ( 2,8 % C3 H8 ; 2 , 1 % C4 H10 ; 1 2 , 3 % O2 ; 33,4 % N2 ; 4 9 , 3 % H2 O )

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para calcular a composição molar de um gás que é uma mistura de vários componentes. A matéria envolvida aqui é a estequiometria, mais especificamente a parte que trata das misturas gasosas e composição molar. Para resolver isso, vamos precisar das massa percentual de cada componente e das massas molares de cada substância envolvida.

Passo 2

Primeiro, vamos entender os dados que temos. A mistura de gás é composta por:
  • 2,8% de C3H8 (propano)
  • 2,1% de C4H10 (butano)
  • 12,3% de O2 (oxigênio)
  • 33,4% de N2 (nitrogênio)
  • 49,3% de H2O (água)
Vamos assumir que temos 100 gramas dessa mistura para facilitar os cálculos. Assim, as porcentagens podem ser diretamente convertidas em gramas.

Passo 3

Agora, vamos converter as porcentagens em gramas para cada componente:
  • C3H8: 2,8 g
  • C4H10: 2,1 g
  • O2: 12,3 g
  • N2: 33,4 g
  • H2O: 49,3 g

Passo 4

O próximo passo é calcular o número de moles de cada componente usando a fórmula:
Número de mo<=s = Massa (g)Massa molar (g/mol) ú
Vamos precisar das massas molares de cada substância:
  • C3H8: 3 times 12,01 + 8 times 1,01 = 44,11 , g/mol
  • C4H10: 4 times 12,01 + 10 times 1,01 = 58,14 , g/mol
  • O2: 2 times 16,00 = 32,00 , g/mol
  • N2: 2 times 14,01 = 28,02 , g/mol
  • H2O: 2 times 1,01 + 16,00 = 18,02 , g/mol
Agora, vamos calcular os moles:
  • Moles de C3H8:
2,8 , g44,11 , g/mol approx 0,0635 , mol
  • Moles de C4H10:
2,1 , g58,14 , g/mol approx 0,0361 , mol
  • Moles de O2:
12,3 , g32,00 , g/mol approx 0,3844 , mol
  • Moles de N2:
33,4 , g28,02 , g/mol approx 1,1924 , mol
  • Moles de H2O:
49,3 , g18,02 , g/mol approx 2,7375 , mol

Passo 5

Agora, vamos somar todos os moles para encontrar o total de moles na mistura:
0,0635 + 0,0361 + 0,3844 + 1,1924 + 2,7375 approx 4,4139 , mol

Passo 6

Finalmente, para encontrar a composição molar de cada componente, vamos calcular a fração molar de cada um dividindo o número de moles de cada componente pelo total de moles:
  • Fração molar de C3H8:
0,06354,4139 approx 0,0144
  • Fração molar de C4H10:
0,03614,4139 approx 0,0082
  • Fração molar de O2:
0,38444,4139 approx 0,0872
  • Fração molar de N2:
1,19244,4139 approx 0,2701
  • Fração molar de H2O:
2,73754,4139 approx 0,6201

Resposta

A composição molar da mistura de gás é aproximadamente:
  • C3H8: 1,44%
  • C4H10: 0,82%
  • O2: 8,72%
  • N2: 27,01%
  • H2O: 62,01%

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