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:
© Pressões parciais dos gases na mistura.
MM etano
© Pressões parciais dos gases na mistura.
MM etano
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos 1,00 L de etano (
) a 25°C e 745 mmHg sendo colocado em um recipiente de 5,00 L que já contém 6,00 g de oxigênio (
). A temperatura final no recipiente é elevada para 150°C. A matéria envolvida aqui é a Lei dos Gases Ideais, que nos ajuda a relacionar pressão, volume, temperatura e quantidade de matéria dos gases. Para resolvermos, vamos precisar usar a equação 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.
Também vamos precisar converter todas as unidades para o sistema internacional e calcular os moles de cada gás.
Passo 2
Primeiro, vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, já que a equação dos gases ideais usa Kelvin.
Passo 3
Agora, vamos calcular o número de mols de etano (
). Sabemos que a massa molecular (MM) do etano é 30 g/mol. Porém, inicialmente temos 1,00 L de etano a 745 mmHg e 298 K. Precisamos usar a equação dos gases ideais para encontrar
:
Primeiro, converter 745 mmHg para atm:
Agora, aplicando a equação:
Passo 4
Em seguida, vamos calcular o número de mols de oxigênio (
). Temos 6,00 g de
com MM de 32 g/mol:
Passo 5
Agora, vamos calcular a pressão total no recipiente de 5,00 L após a adição do etano. Primeiro, somamos os mols dos dois gases:
Aplicando a equação dos gases ideais para encontrar a pressão total:
Passo 6
Para encontrar as pressões parciais de cada gás, usamos a Lei de Dalton, que diz que a pressão total é igual à soma das pressões parciais:
E que cada pressão parcial pode ser calculada por:
Então, vamos calcular cada uma:
Para o etano:
Para o oxigênio:
Resposta
As pressões parciais na mistura final são aproximadamente
para o etano (
) e
para o oxigênio (
).