Uma mistura feita de 6,0 g de O2 e 9,0 g de CH4 é colocada em um recipiente de 15 L a 0^circ C. Qual a pressão parcial de cada gás e a pressão total no recipiente.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma mistura de 6,0 g de O2 e 9,0 g de CH4 colocada num recipiente de 15 litros a 0^circ C. Nosso objetivo é achar a pressão parcial de cada gás e a pressão total no recipiente. Para isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume, quantidade de gás e temperatura.

Passo 2

Primeiro, vamos transformar as massas dos gases em mols, porque a Lei dos Gases Ideais usa a quantidade de substância em mols. Para isso, precisamos das massas molares:
  • Para O2: cada átomo de oxigênio pesa cerca de 16 g/mol, então O2 pesa 32 , g/mol.
  • Para CH4: carbono pesa 12 g/mol e hidrogênio 1 g/mol, então CH4 pesa 16 , g/mol.

Passo 3

Vamos calcular os mols de O2:
nO2 = 6,0 , g32 , g/mol = 0,1875 , mol
E os mols de CH4:
nCH4 = 9,0 , g16 , g/mol = 0,5625 , mol

Passo 4

Agora, vamos usar a Lei dos Gases Ideais:
PV = nRT
Onde:
  • 0,0821 , L cdot atm/mol cdot K é a pressão,
  • T = 0 + 273,15 = 273,15 , K é o volume,
  • é o número de mols,
  • é a constante dos gases ( ),
  • é a temperatura em Kelvin.
Primeiro, convertemos a temperatura de Celsius para Kelvin:

Passo 5

Vamos calcular a pressão parcial de O2:
PO2 = nO2 cdot R cdot TV = 0,1875 cdot 0,0821 cdot 273,1515 approx 0,28 , atm

Passo 6

Agora, a pressão parcial de CH4:
PCH4 = nCH4 cdot R cdot TV = 0,5625 cdot 0,0821 cdot 273,1515 approx 0,84 , atm

Passo 7

Finalmente, a pressão total no recipiente é a soma das pressões parciais dos gases:
Ptotal = PO2 + PCH4 = 0,28 + 0,84 = 1,12 , atm

Resposta

A pressão parcial de O2 é aproximadamente 0,28 , atm, a pressão parcial de CH4 é aproximadamente 0,84 , atm, e a pressão total no recipiente é 1,12 , atm.

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