Uma mistura de e encontra-se em um recipiente a , com cada uma das espécies com uma pressão parcial de 1 bar. Calcule a concentração molar, a concentração mássica, a fração molar e a fração mássica de cada espécie. Dados: MM CO2: ; MM N2:
Resp:

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos uma mistura de dióxido de carbono ( ) e nitrogênio ( ) num recipiente a . Cada gás tem uma pressão parcial de 1 bar. Nosso objetivo é calcular a concentração molar, a concentração mássica, a fração molar e a fração mássica de cada gás. Para isso, vamos precisar usar conceitos de pressão parcial, leis dos gases ideais e propriedades das substâncias, como massa molar.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a concentração molar de cada gás. A concentração molar ( ) pode ser encontrada usando a fórmula da Lei dos Gases Ideais rearranjada:
Onde:
  • é a pressão parcial,
  • é a constante dos gases ( ),
  • é a temperatura em Kelvin.
Vamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin:
Aplicando na fórmula:
Então, tanto para quanto para , a concentração molar é .

Passo 3

Agora, vamos descobrir a concentração mássica ( ) de cada gás. A concentração mássica é dada pela multiplicação da concentração molar pela massa molar ( ) do gás:
Para :
Para :

Passo 4

Vamos calcular a fração molar ( ) de cada gás. A fração molar é a razão da concentração molar de cada gás pela concentração molar total da mistura. Como temos apenas dois gases com a mesma concentração molar:
Então, a fração molar de cada gás é 0,5.

Passo 5

Por último, vamos determinar a fração mássica ( ) de cada gás. A fração mássica é a razão da concentração mássica de cada gás pela concentração mássica total da mistura:
Primeiro, calculamos a concentração mássica total:
Agora, calculamos a fração mássica:

Resposta

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