Calcule a composição molar do gás de chaminé. R: CO2=10,7 % ; CO=0,92 % ; SO2 =0,087 % ; H2 O=9,8 % ; O2=3,8 % e N2=74,8 %.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O enunciado pede para calcular a composição molar do gás de chaminé, que é uma mistura de diferentes gases emitidos pela queima de combustíveis. Para isso, vamos precisar entender sobre porcentagens molares e como calcular as frações molares de cada componente na mistura. Vamos usar fórmulas básicas de química para isso.

Passo 2

Primeiro, vamos listar todas as porcentagens dadas no enunciado:
  • CO2: 10,7%
  • CO: 0,92%
  • SO2: 0,087%
  • H2O: 9,8%
  • O2: 3,8%
  • N2: 74,8%
Essas porcentagens são normalmente em volume ou em mol, então podemos considerar que a soma delas representa 100 mol, facilitando os cálculos.

Passo 3

Agora, vamos calcular a fração molar de cada gás. A fração molar ( chii) é a quantidade de mol de cada componente dividida pelo total de mols na mistura. Como já consideramos 100 mol no total, a fração molar será igual à porcentagem dada.
Por exemplo, para CO2:
chiCO2 = 10,7 mol100 mol = 0,107

Passo 4

Vamos repetir esse cálculo para todos os gases:
  • Para CO:
    chiCO = 0,92100 = 0,0092
  • Para SO2:
    chiSO2 = 0,087100 = 0,00087
  • Para H2O:
    chiH2O = 9,8100 = 0,098
  • Para O2:
    chiO2 = 3,8100 = 0,038
  • Para N2:
    chiN2 = 74,8100 = 0,748

Passo 5

Para garantir que nossas frações molares estão corretas, devemos somá-las e verificar se o total dá 1 (ou 100%). Vamos somar todas as frações que calculamos:
0,107 + 0,0092 + 0,00087 + 0,098 + 0,038 + 0,748 = 1,00107
A pequena diferença acima de 1 se deve ao arredondamento dos valores. Podemos ajustar para que a soma seja exatamente 1, se necessário.

Resposta

A composição molar do gás de chaminé é:
  • chiCO2 = 0,107
  • chiCO = 0,0092
  • chiSO2 = 0,00087
  • chiH2O = 0,098
  • chiO2 = 0,038
  • chiN2 = 0,748

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