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Enunciado

Química - Atkins - Fisico-Quimica - Vol. 1- Ed: 8º - Capítulo 1.Exercícios - Ex. 10b

Uma mistura de gás consiste em 320 mg de metano, 175 mg de argônio e 225 mg de neônio. A pressão parcial do neônio a 300 K é de 8,87 kPa. Calcule (i) o volume e (ii) a pressão total da mistura.

Passo 1

Fala meu jovem, tudo certinho?

Vamos pensar nos dados imporantes para resolver o exercício. Ele nos pede o volume total de gás e a pressão total da mistura:

P V = n R T  

O exercício pede V N e ô n i o :

V = n R T P

A Pressão será encontada depois de encontrarmos o número total de mols:

n = n m e t a n o + n A r g ô n i o + n n e o n

E a quantidade de cada mol será:

n = m M M

n t o t = s o m a   d o s   n

Então, vamos calcular!

Passo 2

Agora se temos 0,225 g de Neônio e sua massa molar é 20,18 g . m o l - 1 , a quantidade de mols será:

n N e ô n i o = 0,225 g 20,18   g . m o l - 1

n N e ô n i o = 1,115.10 - 2 m o l

Se P N e = 8,87 k P a e T = 300 K , R = 8,3144   d m 3 . k P a . K - 1 . m o l - 1 aplicando na fórmula do volume:

V N e ô n i o = n R T P

V N e ô n i o = ( 1,115.10 - 2 m o l ) ( 8,3144   d m 3 . k P a . K - 1 . m o l - 1 ) ( 300 K ) 8,87 k P a

V N e ô n i o = 3,14   d m 3

Agora, vamos para o próximo passo!

Passo 3

Vamos agora descobrir o número total de mols, precisamos saber a quantidade de mols de cada elemento, se temos 320 mg de metano, 175 mg de argônio.

As massas molares são 16,04   g . m o l - 1 de Metano e 39,96   g . m o l - 1 de Argônio. Os números de mols serão:

n M e t a n o = 0,320 g 16,04   g . m o l - 1 = 1,995.10 - 2 m o l

n A r g ô n i o = 0 , 175 g 39,96   g . m o l - 1 = 4,38 . 10 - 2 m o l

Se n N e ô n i o = 1,115.10 - 2 m o l o número total será:

n T o t a l = ( 1,995.10 - 2 m o l + 4,38.10 - 2 m o l + 1,115.10 - 2 m o l )

n T o t a l = 3,548.10 - 2 m o l

A pressão total será dada por: P = n R T V

P = 3,548.10 - 2 m o l ( 8,3144   d m 3 . k P a . K - 1 . m o l - 1 ) ( 300 K ) 3,14   d m 3

P = 28,2   k P a

Ufa, terminamos!

Resposta

V N e ô n i o = 3,14   d m 3

P = 28,2   k P a

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