Um gas natural é analisado com:
e
. Determine as seguintes propriedades da mistura de gas:
b) Fração em peso de
;
b) Fração em peso de
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado nos dá as porcentagens de diferentes gases em uma mistura de gás natural:
com 4,0%,
com 77%,
com 5,0% e
com 14%. A gente precisa descobrir qual é a fração em peso do
nessa mistura. Para isso, vamos precisar entender sobre fração em massa, molar masses (massa molar) dos gases e como calcular a fração em peso a partir das porcentagens dadas.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que as porcentagens dadas no enunciado representam frações molares dos gases na mistura. Para encontrar a fração em peso, precisamos calcular a massa de cada componente na mistura. Para isso, vamos precisar das massas molares de cada gás.
Passo 3
Vamos anotar as massas molares de cada gás:
-
: Carbono © tem aproximadamente 12 g/mol e Oxigênio (O) tem aproximadamente 16 g/mol. Então, tem g/mol. -
: Carbono © = 12 g/mol e Hidrogênio (H) = 1 g/mol. Então, tem g/mol. -
: 2 Carbonos e 6 Hidrogênios. Então, g/mol. -
: Cada Nitrogênio (N) tem 14 g/mol, então tem g/mol.
Passo 4
Agora, vamos supor que temos 100 mols dessa mistura para facilitar os cálculos. Assim, a quantidade de mols de cada gás será igual à sua porcentagem:
-
: 4,0 mol -
: 77 mol -
: 5,0 mol -
: 14 mol
Passo 5
Vamos calcular a massa de cada componente multiplicando o número de mols pela massa molar:
- Massa de
: - Massa de
: - Massa de
: - Massa de
:
Passo 6
Agora, vamos somar todas as massas para encontrar a massa total da mistura:
Passo 7
Por último, para encontrar a fração em peso do
, dividimos a massa do
pela massa total da mistura:
Resposta
A fração em peso de
na mistura é aproximadamente
.