66. Uma mistura de gases usada para simular a atomosfera de outro planeta contém 320m g de metano, 175m g de argônio e 225m g de nitrogênio. A pressão parcial do nitrogênio em 300K é 15,2 k P a . Calcule (a) a pressão total da mistura e (b) o volume.

a) P t o t a l ≅ 60,8k P a b) V t o t a l ≅ 1,33L

Enunciado

(a) A primeira coisa que temos que fazer, é encontrar o número de mols de cada gás presente na mistura, usando a seguinte relação:

Onde:

E como sabemos a massa de cada gás, façamos o cálculo:

Substituindo os valores numéricos:

Obtemos o número de mols da cada gás na mistura:

Desse modo, já podemos descobrir o número total de mols do sistema, que é dado pela seguinte soma:

Em seguida, obtido o número de mols de cada gás, vamos tratar de obter a fração molar de cada um, usando a seguinte fórmula:

Baseado nisso, façamos o cálculo para a fração molar do gás nitrogênio:

E depois, façamos o cálculo para a fração molar do gás metano:

Por fim, determinenos a fração molar do gás argônio, sabendo que:

Finalmente, podemos obter a pressão total do sistema usando a seguinte relação entre a fração molar e a pressão total:

Como sabemos que a pressão parcial do nitrogênio em é , usemos a fórmula:

(b) E para encontrar o volume total da mistura, basta usar a equação geral dos gases, considerando o sistema todo como se fosse um único gás:

Onde, sabemos os seguintes dados:

E com isso, já podemos fazer nosso cálculo: