Uma certa amostra de ar seco com massa total de
compõe-se quase completamente de
de nitrogênio e
de oxigênio. (M.A.:
)
b) Qual a fração de cada gás em quantidade de matéria?
b) Qual a fração de cada gás em quantidade de matéria?
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma amostra de ar seco com massa total de
, composta por
de nitrogênio (N) e
de oxigênio (O). O que precisamos encontrar é a fração de cada gás em quantidade de matéria, ou seja, a fração molar de cada componente na mistura.
Passo 2
Para encontrar a fração molar, primeiro precisamos calcular a quantidade de matéria (número de mols) de cada gás presente na amostra. A quantidade de matéria (
) é calculada usando a fórmula:
onde
é a massa do gás e
é a massa molar do gás.
Passo 3
Vamos calcular a quantidade de matéria de nitrogênio (
) e de oxigênio (
) separadamente.
Para o nitrogênio:
Para o oxigênio:
Passo 4
Agora, somamos as quantidades de matéria dos dois gases para encontrar a quantidade total de matéria na amostra:
Passo 5
Com a quantidade total de matéria, podemos agora encontrar a fração molar de cada gás. A fração molar (
) de um componente é dada por:
Passo 6
Calculando a fração molar de nitrogênio:
E a fração molar de oxigênio:
Resposta
A fração de nitrogênio em quantidade de matéria é aproximadamente
e a fração de oxigênio é aproximadamente
.