Um gas natural é analisado com:
e
. Determine as seguintes propriedades da mistura de gas:
a) Fração molar de
b) Fração em peso de
c) Peso molecula médio da mistura do gas natural;
d) Pressão parcial de cada componente se a pressão total é 1500 mmHg . (60, 1155, 75, 210 mmHg )
a) Fração molar de
b) Fração em peso de
c) Peso molecula médio da mistura do gas natural;
d) Pressão parcial de cada componente se a pressão total é 1500 mmHg . (60, 1155, 75, 210 mmHg )
Passo 1
Vamos resolver um exercício sobre a composição de um gás natural. Precisamos determinar a fração molar de
, a fração em peso de
, o peso molecular médio da mistura e as pressões parciais de cada componente quando a pressão total é 1500 mmHg. Para isso, vamos usar conceitos de fração molar, fração em peso, cálculo de peso molecular médio e Lei de Dalton das pressões parciais.
Passo 2
a) Fração molar de
A fração molar (
) de um componente é dada pela relação entre o número de moles desse componente e o número total de moles da mistura.
Dado que a porcentagem está em volume ou porcentagem molar, podemos considerar os valores diretamente como frações molares.
Passo 3
b) Fração em peso de
Para calcular a fração em peso (
) do
, usamos a relação:
Primeiro, precisamos calcular a massa total da mistura. Vamos assumir 100 moles de gás para facilitar os cálculos.
-
: 4,0 moles 44 g/mol = 176 g -
: 77 moles 16 g/mol = 1232 g -
: 5,0 moles 30 g/mol = 150 g -
: 14 moles 28 g/mol = 392 g
Massa total = 176 + 1232 + 150 + 392 = 194,999 g (aproximadamente 195 g)
Agora, a fração em peso de
:
Passo 4
c) Peso molecular médio da mistura do gás natural
O peso molecular médio (
) é calculado pela média ponderada dos pesos moleculares dos componentes, baseada em suas frações molares.
Calculando:
Passo 5
d) Pressão parcial de cada componente se a pressão total é 1500 mmHg
Segundo a Lei de Dalton, a pressão parcial de cada componente é dada pela multiplicação da fração molar
pela pressão total
.
Calculando para cada componente:
Resposta
a) Fração molar de
:
b) Fração em peso de
:
c) Peso molecular médio da mistura do gás natural:
d) Pressão parcial de cada componente:
-
: -
: -
: -
: