Na fabricação de aparelhos microeletrônicos, um filme fino de Sílica sólida () é uniformemente depositada numa superfície pela decomposição química do Silano na presença de gasoso. Se a composição do gás é mantida a 40% mol e 60% mol , determine:
- A fração mássica das espécies;
- O peso molecular médio da mistura de gás;
- A concentração molar, , do se o gás de alimentação é mantido a 900 K e 60 torr.
Passo 1
Pra ajudar nossos cálculos, vamos fazer uma tabelinha com:
- a fração molar (que foi dada no problema)
- a massa molecular de cada componente
- o peso de cada um para uma base de cálculo de 1 mol ( )
A massa total a gente acha somando a massa de todos os componentes (), show?
À partir dai vai ser muito mais tranquilo responder às perguntas do problema, e os dados vão ficar todos organizadinhos :D
Somando as massas de todos os componentes a gente chega que .
Pronto, agora a gente já tá preparado pra resolver a questão!
Passo 2
- A fração mássica das espécies:
- O peso molecular médio da mistura de gás:
- A concentração molar, , do se o gás de alimentação é mantido a 900 K e 60 torr:
A fração mássica é dada pela expressão .
Com isso e os dados da tabela podemos calcular a fração mássica de cada um!
Passo 3
Isso a gente já calculou ali em cima :D
O peso molecular médio é a soma das massas por 1 mol de cada componente, é a nossa massa total!
Passo 4
Pra achar essa concentração vamos usar a famosa equação dos gases , mas a gente vai dar uma mexida nela. Como já sabemos que concentração é a razão entre número de mols por volume , a nossa equação dos gases vai ficar com essa cara aqui:
Só que esse C é pra todo o gás de alimentação. Pra acharmos temos que usar a relação , beleza? Bom, uma coisa de cada vez, vamos achar a concentração primeiro, porque a fração molar do Silano a gente já tem!
Só tem mais uma coisa que a gente tem que se ligar aqui, que são as unidades! A pressão que o problema deu está em Torr, e não é o vingador não hahaha, vamos ter que passar pra Pascal!
Finalmente achando :