A composição do ar seco em porcentagem ponderal (isto é, em massa), ao nível do mar, é aproximadamente 75,5 % de N2, 23,2 % de O2 e 1,3% de Ar. Qual é a pressão parcial de cada componente quando a pressão total é igual a l,20 atm?
Resposta: N2=0,936 atm, O2=0,252 atm, Ar=0,012 atm

Passo 1

Beleza, o enunciado fala sobre a composição do ar seco em porcentagem de massa ao nível do mar e quer saber a pressão parcial de cada gás quando a pressão total é 1,20 atm. Vamos usar a matéria de misturas gasosas e pressão parcial. Precisamos saber como converter porcentagens de massa em pressões parciais usando a fórmula das frações molares.

Passo 2

Primeiro, vamos assumir que temos 100 gramas de ar seco. Assim, temos:
  • Nitrogênio ( N2): 75,5 g
  • Oxigênio ( O2): 23,2 g
  • Argônio (Ar): 1,3 g
Isso facilita os cálculos porque as porcentagens se transformam diretamente em gramas.

Passo 3

Agora, precisamos converter essas massas em número de mols. Para isso, usamos a fórmula:
Número de mols = Massa (g)Massa molar (g/mol) ú
Calculando para cada gás:
  • Massa molar de N2: 28 g/mol
  • Massa molar de O2: 32 g/mol
  • Massa molar de Ar: 40 g/mol
Então:
Mols de N2 = 75,528 approx 2,696 mol
Mols de O2 = 23,232 approx 0,725 mol
Mols de Ar = 1,340 approx 0,0325 mol

Passo 4

Agora, vamos somar todos os mols para encontrar o total:
Total de mols = 2,696 + 0,725 + 0,0325 approx 3,453 mol

Passo 5

Com o total de mols, calculamos a fração molar de cada gás:
Fração molar de N2 = 2,6963,453 approx 0,781 çã
Fração molar de O2 = 0,7253,453 approx 0,210 çã
Fração molar de Ar = 0,03253,453 approx 0,009 çã

Passo 6

Finalmente, usamos a fórmula da pressão parcial:
Pi = Xi times Ptotal
Onde Ptotal = 1,20 atm.
Calculando:
PN2 = 0,781 times 1,20 approx 0,937 atm
PO2 = 0,210 times 1,20 approx 0,252 atm
PAr = 0,009 times 1,20 approx 0,011 atm

Resposta

N2=0,936 atm, O2=0,252 atm, Ar=0,012 atm

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