Qual é a pressão total exercida por uma mistura de 2,00 g de H2 e 8,00 g de N2 a 273 K em um recipiente de 10,0 L? (Massas atômicas: H=1,01 ; N=14,0 )

Passo 1

Beleza, vamos resolver a questão que pergunta qual é a pressão total exercida por uma mistura de 2,00 g de H2 e 8,00 g de N2 a 273 K em um recipiente de 10,0 L. Para isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume, temperatura e quantidade de matéria de um gás. Precisamos calcular a quantidade de cada gás em mols e, depois, aplicar a fórmula da Lei dos Gases Ideais.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de H2. Sabemos que a massa molar do hidrogênio ( H) é 1,01 g/mol, então a de H2 é:
Massa molar de H2 = 2 times 1,01 , g/mol = 2,02 , g/mol
Agora, a quantidade de mols de H2 é:
nH2 = massamassa molar = 2,00 , g2,02 , g/mol approx 0,9901 , mol

Passo 3

Agora, vamos calcular a quantidade de mols de N2. A massa molar do nitrogênio ( N) é 14,0 g/mol, então a de N2 é:
Massa molar de N2 = 2 times 14,0 , g/mol = 28,0 , g/mol
A quantidade de mols de N2 é:
nN2 = massamassa molar = 8,00 , g28,0 , g/mol approx 0,2857 , mol

Passo 4

Agora, vamos somar a quantidade de mols de ambos os gases para obter o total de mols no recipiente:
ntotal = nH2 + nN2 = 0,9901 , mol + 0,2857 , mol approx 1,2758 , mol

Passo 5

Vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que é:
PV = nRT
Queremos encontrar a pressão P, então rearranjamos a fórmula:
P = nRTV
Onde:
  • n = 1,2758 , mol
  • R = 0,0821 , L·atm/mol·K (constante dos gases)
  • T = 273 , K
  • V = 10,0 , L
Substituindo os valores:
P = 1,2758 , mol times 0,0821 , L·atm/mol·K times 273 , K10,0 , L approx 28,50810,0 = 2,8508 , atm

Resposta

A pressão total exercida pela mistura dos gases no recipiente é aproximadamente 2,85 atm.

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