Um recipiente com capacidade de 5 L contém 20,4 g de sulfidreto (H2 S) e 13,2 g de propano (C3 H8). Calcule os volumes parciais desses gases.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um recipiente de 5 litros que contém duas substâncias gasosas: sulfídrico de hidrogênio ( H2S) e propano ( C3H8). O objetivo é calcular os volumes parciais desses gases dentro do recipiente. Para resolver isso, vamos precisar usar a teoria dos gases ideais e entender como as frações molares influenciam os volumes parciais.

Passo 2

Primeiro, vamos determinar a massa molar de cada gás. A massa molar é a soma das massas atômicas dos elementos que compõem a molécula.
  • H2S:
    • Hidrogênio (H): 1 g/mol, e temos 2 átomos.
    • Enxofre (S): aproximadamente 32 g/mol.
    Massa molar de H2S = (2 times 1) + 32 = 34 g/mol.
  • C3H8:
    • Carbono ©: 12 g/mol, e temos 3 átomos.
    • Hidrogênio (H): 1 g/mol, e temos 8 átomos.
    Massa molar de C3H8 = (3 times 12) + (8 times 1) = 44 g/mol.

Passo 3

Agora, vamos calcular o número de moles de cada gás usando a fórmula:
n = mM
onde n é o número de moles, m é a massa e M é a massa molar.
  • Para H2S:
    nH2S = 20,4 g34 g/mol approx 0,6 mol
  • Para C3H8:
    nC3H8 = 13,2 g44 g/mol approx 0,3 mol

Passo 4

Em seguida, vamos calcular a fração molar de cada gás no recipiente. A fração molar ( x) é dada por:
x = nntotal
onde ntotal é a soma dos moles de todos os gases.
Primeiro, calculamos o total de moles:
ntotal = nH2S + nC3H8 = 0,6 + 0,3 = 0,9 mol
Agora, as frações molares:
  • Fração molar de H2S:
    xH2S = 0,60,9 approx 0,6667
  • Fração molar de C3H8:
    xC3H8 = 0,30,9 approx 0,3333

Passo 5

Agora, para encontrar os volumes parciais de cada gás, usamos a relação de que o volume parcial de um gás em uma mistura é igual à sua fração molar multiplicada pelo volume total do recipiente.
Vparcial = x times Vtotal
Onde Vtotal = 5 L.
  • Volume parcial de H2S:
    VH2S = 0,6667 times 5 L approx 3,3335 L
  • Volume parcial de C3H8:
    VC3H8 = 0,3333 times 5 L approx 1,6665 L

Resposta

Os volumes parciais dos gases no recipiente são aproximadamente 3,33 L de H2S e 1,67 L de C3H8.

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