Em todos os chamados gases diatômicos, algumas das moléculas estão dissociadas em átomos separados, a fração dissociada aumentando com a temperatura. O gás como um todo consiste, então, em uma porção diatômica e outra monoatômica. Muito embora cada componente possa atuar como um gás ideal, a mistura não o e, porque o número de moles varia com a temperatura. O grau de dissociação δ de um gás diatômico e definido como a razao da massa m 1 , da porção monoatômica para a massa total m do sistema. δ = m 1 / m (a) Mostre que a equação de estado do das é P V = δ + 1 m M 2 R T Onde M 2 é o “peso” molecular da componente diatômica. Suponha que o gás obedece à lei de Dalton. (b) A tabela abaixo dá uma lista de valores medidos da razão P V m para vapor iodado a três temperaturas diferentes. Calcule e mostre, em um gráfico o grau de dissociação como função de temperatura.

Enunciado

Termodinâmica - Termodinamica,Teoria Cinética e Termodinâmica Estatística, Sears e Salinger- Ed: 3º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 13

Em todos os chamados gases diatômicos, algumas das moléculas estão dissociadas em átomos separados, a fração dissociada aumentando com a temperatura. O gás como um todo consiste, então, em uma porção diatômica e outra monoatômica. Muito embora cada componente possa atuar como um gás ideal, a mistura não o e, porque o número de moles varia com a temperatura. O grau de dissociação de um gás diatômico e definido como a razao da massa

, da porção monoatômica para a massa total do sistema.

(a) Mostre que a equação de estado do das é

Onde é o “peso” molecular da componente diatômica. Suponha que o gás obedece à lei de Dalton. (b) A tabela abaixo dá uma lista de valores medidos da razão para vapor iodado a três temperaturas diferentes. Calcule e mostre, em um gráfico o grau de dissociação como função de temperatura.

Passo 1

(a) De acordo à lei de Dalton das pressões parciais, a pressão total de uma mistura de gás é:

Onde é a pressão parcial da componente monoatômica e a componente parcial da componente diatômica, definidas de acordo a equação dos gases ideais como:

Substituindo em

Por definição, é a massa da componente diatômica sobre a massa molar :

é a massa da componente monoatômica sobre a massa molar da dissociação da componente diatômica .

Substituindo em , temos:

Substituindo

Lembrando que , nossa demonstração está feita:

Passo 2

(b) Da equação demostrada no passo anterior, temos que:

O peso molecular do vapor iodado é e é .

Resposta

Resposta nos passos

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