Um reservatório contém
de
de
e
de
(em base molar) a uma pressão de 740 mmHg a
. Qual a pressão parcial de cada componente. Se a temperatura subir para
, a pressão parcial irá mudar? Se sim, quais serão os novos valores?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem um reservatório com uma mistura de gases: 20% de
, 60% de
e 20% de
, numa pressão total de 740 mmHg a
. A primeira parte é descobrir a pressão parcial de cada gás nessa condição. Depois, vamos ver o que acontece se a temperatura aumentar para
. Para isso, vamos usar conceitos de pressão parcial dos gases e a lei dos gases ideais.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é pressão parcial. A pressão parcial de um gás numa mistura é a pressão que ele exerceria se estivesse sozinho ocupando todo o volume. Para calcular isso, usamos a Lei de Dalton, que diz que a pressão total é a soma das pressões parciais de cada gás.
A fórmula é:
Onde
,
e
são as pressões parciais de cada gás.
Passo 3
Como temos os percentuais em base molar, podemos usar a relação direta entre a fração molar e a pressão parcial. A fração molar (
) de cada gás �� simplesmente o percentual dividido por 100.
Então:
A pressão parcial de cada gás é dada por:
Passo 4
Vamos calcular agora as pressões parciais a
:
Para
:
Para
:
Para
:
Passo 5
Agora, vamos ver o que acontece quando a temperatura aumenta para
. Para isso, usamos a Lei dos Gases Ideais:
Onde:
-
é a pressão, -
é o volume, -
é o número de mols, -
é a constante dos gases, -
é a temperatura em Kelvin.
Assumindo que o volume (
) e a quantidade de mols (
) permanecem constantes, a pressão é diretamente proporcional à temperatura:
Primeiro, vamos converter as temperaturas para Kelvin:
Passo 6
Agora, calculamos a nova pressão total (
) a
:
Passo 7
Como a composição molar dos gases não mudou, as frações molares permanecem as mesmas. Então, as novas pressões parciais serão:
Para
:
Para
:
Para
:
Resposta
As pressões parciais a
são:
-
: 148 mmHg -
: 444 mmHg -
: 148 mmHg
Com o aumento da temperatura para
, as pressões parciais passam a ser:
-
: 158 mmHg -
: 474 mmHg -
: 158 mmHg
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