Suponhamos que
de etano,
medido a
e 745 mmHg , é colocado em um recipiente resistente de
com
de gás oxigênio. Se a temperatura da mistura final nesse recipiente de
é elevada a
, calcule:
(b) Frações molares dos gases;
(b) Frações molares dos gases;
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre um misto de gases: etano (
) e oxigênio (
). A gente precisa calcular as frações molares desses gases na mistura final. Para isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume, temperatura e quantidade de substância.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular quantas mols de etano temos. A fórmula da Lei dos Gases Ideais é:
Onde:
-
é a pressão, -
é o volume, -
é o número de mols, -
é a constante dos gases ( ), -
é a temperatura em Kelvin.
Antes de usar a fórmula, precisamos converter todas as unidades para o sistema adequado.
- Temperatura:
- Pressão:
. Sabemos que , então:
- Volume: Já está em Litros:
Agora, aplicando a fórmula:
Passo 3
Agora, vamos calcular as mols de oxigênio (
). Sabemos que temos
de
. Primeiro, precisamos conhecer a massa molar do oxigênio:
Então:
Passo 4
Agora que temos as mols de cada gás, podemos calcular as frações molares. A fração molar de um gás é o número de mols desse gás dividido pelo total de mols da mistura.
Primeiro, somamos as mols:
Agora, calculamos as frações molares:
Resposta
As frações molares na mistura final são aproximadamente
e
.