Uma mistura binária composta de e passa por um processo de análise passando-a por sistemas reativos como descrito a seguir.
A mistura é posta em contato com óxido de cobre quente na presença de um agente secante. Neste processo o gás reduz o CuO de acordo com a equação:
Em seguida, o gás , reoxida o cobre formado à CuO :
Sabe-se que dessa mistura, medidos a e 750 mmHg , fornecem de anidro, medidos a e 750 mmHg depois de passar pelo óxido de cobre e pelo agente secante.
Qual é a composição inicial dessa mistura binária?

Passo 1

Então, a gente tem uma mistura de dois gases: oxigênio ( ) e hidrogênio ( ). O exercício nos conta que essa mistura passa por um processo químico envolvendo óxido de cobre quente e um agente secante. A gente precisa descobrir qual é a quantidade inicial de cada gás na mistura.

Passo 2

Primeiro, vamos olhar as reações químicas que ocorrem:
  1. O hidrogênio reduz o óxido de cobre:
  1. Depois, o oxigênio reoxida o cobre formado:

Passo 3

Vamos definir:
  • = volume inicial de
  • = volume inicial de
Sabemos que:

Passo 4

Durante a reação, todo o reage com CuO, produzindo . Depois, o consome metade do volume de usado para reoxidar o cobre. Então, o oxigênio restante depois das reações é:

Passo 5

Agora temos um sistema de equações:
Vamos resolver esse sistema. Da primeira equação, podemos expressar em função de :

Passo 6

Substituindo na segunda equação:

Passo 7

Agora, encontramos . Substituindo de volta para encontrar :

Resposta

A composição inicial da mistura binária era de aproximadamente de e de .

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