Julgue as alternativas como verdadeiras ou falsas. Justifique as alternativas falsas. O estado padrão de um gás ideal em uma mistura de gases ideais é o gás ideal puro, na pressão de 1 atm e na mesma temperatura da mistura.
Passo 1
Vamos analisar a declaração: “O estado padrão de um gás ideal em uma mistura de gases ideais é o gás ideal puro, na pressão de 1 atm e na mesma temperatura da mistura.”
Esse exercício está relacionado às leis dos gases ideais e como elas se aplicam em misturas de gases. Para resolver, vamos precisar entender o que é um gás ideal, o que significa estado padrão e como as pressões e temperaturas se comportam em misturas de gases.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é um gás ideal. Um gás ideal é um modelo simplificado onde as moléculas do gás não ocupam espaço e não interagem entre si, exceto por colisões perfeitamente elásticas. As leis dos gases ideais relacionam pressão §, volume (V) e temperatura (T) através da equação:
onde
é a quantidade de matéria e
é a constante dos gases.
Passo 3
Agora, o estado padrão de um gás geralmente refere-se às condições de pressão e temperatura padrão, que são 1 atm e 273,15 K (0°C), respectivamente. Em uma mistura de gases ideais, cada gás na mistura contribui para a pressão total de acordo com sua fração molar, seguindo a Lei de Dalton das Pressões Parciais:
onde
é a pressão parcial de cada gás na mistura.
Passo 4
A declaração sugere que o estado padrão de um gás ideal na mistura é o mesmo que um gás ideal puro, ou seja, com pressão de 1 atm e na mesma temperatura da mistura. No entanto, em uma mistura, cada gás não necessariamente está a 1 atm, mas sim sua pressão parcial contribui para a pressão total de 1 atm.
Passo 5
Portanto, a pressão de cada gás na mistura não precisa ser 1 atm; a pressão total da mistura é 1 atm, mas cada gás pode ter uma pressão parcial menor, dependendo de sua fração molar na mistura.
Resposta
A afirmação é falsa. Em uma mistura de gases ideais, cada gás não está necessariamente a 1 atm, mas sim sua pressão parcial contribui para a pressão total de 1 atm da mistura.