Uma certa amostra de ar seco com massa total de 1,00 g compõe-se quase completamente de 0,76 g de nitrogênio e 0,24 g de oxigênio. (M.A.: O=16 ; N=14 )
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 ( n = mM ) 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 ( nN = 0,76, g14, g/mol = 0,0543, mol ) e de oxigênio ( nO = 0,24, g16, g/mol = 0,015, mol ) 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:
ntotal = nN + nO = 0,0543, mol + 0,015, mol = 0,0693, mol

Passo 5

Com a quantidade total de matéria, podemos agora encontrar a fração molar de cada gás. A fração molar ( X = ncomponententotal ) de um componente é dada por:

Passo 6

Calculando a fração molar de nitrogênio:
XN = 0,0543, mol0,0693, mol approx 0,784
E a fração molar de oxigênio:
XO = 0,015, mol0,0693, mol approx 0,216

Resposta

A fração de nitrogênio em quantidade de matéria é aproximadamente e a fração de oxigênio é aproximadamente .

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