Uma mistura gasosa formada por
de
e
de
ocupa um balão de capacidade igual a 30L, na temperatura de
. Dadas as massas molares (
):
; e o valor da constante
, determine: a) a pressão de cada gás no balão; b) a pressão total no balão.
Passo 1
Beleza, vamos começar resumindo o que a questão está pedindo. Temos uma mistura de dois gases: nitrogênio (
) e oxigênio (
). Sabemos as massas de cada gás, o volume do balão, a temperatura e as massas molares. O que queremos descobrir é:
a) A pressão que cada gás exerce no balão separately.
b) A pressão total da mistura no balão.
b) A pressão total da mistura no balão.
Para resolver isso, vamos precisar usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume, temperatura e quantidade de substância.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de cada gás. A quantidade de mols (
) é dada pela fórmula:
Para
:
Para
:
Passo 3
Agora, vamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin, porque a Lei dos Gases Ideais usa a temperatura em Kelvin (K). A fórmula de conversão é:
Então:
Passo 4
Vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que é:
Onde:
-
é a pressão, -
é o volume, -
é a quantidade de mols, -
é a constante dos gases ( ), -
é a temperatura.
Vamos calcular a pressão que cada gás exerce individualmente usando essa fórmula.
Passo 5
Para
:
Passo 6
Para
:
Passo 7
Agora, para encontrar a pressão total no balão, basta somar as pressões parciais de cada gás. Isso é baseado na Lei das Pressões Parciais de Dalton, que diz que a pressão total é igual à soma das pressões individuais.
Resposta
a) A pressão de
no balão é
e a pressão de
é
.
b) A pressão total no balão é
.