Uma mistura de 2 g de eteno ( (M=28 g / mol)) e 3 g de CO2(M=44 g / mol) contidos em um recipiente de 5 litros, a 50 ^circ C. Calcular as frações molares, as pressões parciais de cada substância e a pressão total exercida pela mistura.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma mistura de gases composta por eteno e dióxido de carbono dentro de um recipiente. O que precisamos fazer é encontrar as frações molares de cada gás, as pressões parciais de cada um e a pressão total da mistura. Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria e a Lei dos Gases Ideais.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quantas mols de cada gás temos. A fórmula para isso é:
n = mM
onde $ n $ é o número de mols, $ m $ é a massa e $ M $ é a massa molar.
Para o eteno ($ \mathrm{C}_2\mathrm{H}_4 $):
n
Para o dióxido de carbono ($ \mathrm{CO}_2 $):
m

Passo 3

Agora, vamos encontrar o número total de mols na mistura:
ntotal = neteno + nCO2 = 0,0714 + 0,0682 = 0,1396, mol

Passo 4

Com o número total de mols, podemos calcular as frações molares de cada gás. A fração molar ($ \chi $) é dada por:
chi
Para o eteno:
chii = nintotal
Para o dióxido de carbono:
chieteno = 0,07140,1396 approx 0,511

Passo 5

Agora vamos calcular a pressão total exercida pela mistura. Usamos a Lei dos Gases Ideais:
Ptotal = ntotal cdot R cdot TV
onde $ R = 0,0821, L·atm/mol·K $, $ T $ é a temperatura em Kelvin e $ V $ é o volume.
Primeiro, convertemos a temperatura para Kelvin:
R = 0,0821, L·atm/mol·K
Agora substituímos os valores:
T

Passo 6

Com a pressão total e as frações molares, podemos encontrar as pressões parciais de cada gás usando:
Pi = chii cdot Ptotal
Para o eteno:
Peteno = 0,511 cdot 0,737, atm approx 0,377, atm
Para o dióxido de carbono:
PCO2 = 0,489 cdot 0,737, atm approx 0,360, atm

Resposta

As frações molares são aproximadamente $ \chi_{eteno} = 0,511 $ e $ \chi_{CO2} = 0,489 $. As pressões parciais são $ P{eteno} \approx 0,377, atm $ e $ P_{CO_2} \approx 0,360, atm $. A pressão total exercida pela mistura é aproximadamente $ 0,737, atm $.

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