A composição, em volume, de uma mistura de gases é:
de
, 50 % de
, 15 % de
e 5 % de
. Calcular a percentagem, em peso, de cada gás em 1 mol na mistura.
Passo 1
Então, a gente tem uma mistura de gases com as seguintes porcentagens em volume: 30% de
, 50% de
, 15% de
e 5% de
. O que a gente precisa fazer é descobrir qual a porcentagem em peso de cada gás quando consideramos 1 mol dessa mistura. Para resolver isso, vamos precisar entender sobre composição de misturas gasosas, molaridade e como converter frações de volume em frações de massa usando as massas molares dos gases.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que em uma mistura gasosa, as porcentagens em volume correspondem às frações molares dos gases. Isso significa que se a mistura tem 30% de
, então em 1 mol da mistura, temos 0,30 mol de
. O mesmo vale para os outros gases: 0,50 mol de
, 0,15 mol de
e 0,05 mol de
.
Passo 3
Agora, precisamos saber a massa de cada gás presente em 1 mol da mistura. Para isso, vamos usar a massa molar de cada gás:
-
: cada átomo de nitrogênio tem uma massa molar de aproximadamente 14 g/mol, então tem 28 g/mol. -
: carbono tem 12 g/mol e oxigênio tem 16 g/mol, totalizando 28 g/mol. -
: cada átomo de hidrogênio tem 1 g/mol, então tem 2 g/mol. -
: cada átomo de oxigênio tem 16 g/mol, então tem 32 g/mol.
Passo 4
Vamos calcular a massa de cada gás na mistura:
- Massa de
: - Massa de
: - Massa de
: - Massa de
:
Passo 5
Agora, vamos somar todas essas massas para encontrar a massa total da mistura:
Passo 6
Por último, para encontrar a porcentagem em peso de cada gás, dividimos a massa de cada gás pela massa total da mistura e multiplicamos por 100:
- Porcentagem de
:
- Porcentagem de
:
- Porcentagem de
:
- Porcentagem de
:
Resposta
Em 1 mol da mistura, as porcentagens em peso de cada gás são aproximadamente:
-
: 34,57% -
: 57,60% -
: 1,23% -
: 6,58%