Considere um recipiente de 10 L contendo uma mistura gasosa de
de metano,
de hidrogênio e
de nitrogênio, a
. Admitindose o comportamento do gás ideal, pede-se:
a) a pressão, em atmosferas, no interior do recipiente;
a) a pressão, em atmosferas, no interior do recipiente;
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício nos dá um recipiente de 10 litros que contém uma mistura de gases: 0,20 mol de metano, 0,30 mol de hidrogênio e 0,40 mol de nitrogênio, tudo isso a 25°C. A gente precisa encontrar a pressão dentro desse recipiente, assumindo que os gases se comportam de forma ideal. Para isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume, temperatura e quantidade de mols.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade total de mols de gás na mistura. Basta somar os mols de cada gás:
Passo 3
Agora, precisamos usar a equação da Lei dos Gases Ideais:
Onde:
- $ P $ é a pressão que queremos encontrar,
- $ V $ é o volume do recipiente (10 L),
- $ n $ é a quantidade total de mols (0,90 mol),
- $ R $ é a constante dos gases ideais (
), - $ T $ é a temperatura em Kelvin.
Passo 4
Vamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin, porque a equação precisa estar nessa unidade:
Passo 5
Agora, é só reorganizar a equação para resolver $ P $:
Substituindo os valores:
Passo 6
Vamos calcular o numerador:
Então:
Resposta
A pressão no interior do recipiente é aproximadamente 2,21 atm.