Question

4. (Ita 2018) Considere um recipiente de 320 L, ao qual são adicionados gases ideais nas seguintes condições.
I. Hélio: 30.000 cm a 760 cmHg e 27 °C
II. Monóxido de carbono: 250 L a 1.140 mmHg e -23 °C
III. Monóxido de nitrogénio: 2 m' a 0,273 atm e 0°C
Sabendo que a pressão total da mistura gasosa é de 4,5 atm, assinale a opção que apresenta a pressão parcial do hélio na
mistura gasosa.​

Answer 1

A pressão parcial do hélio nesta mistura é de 1 atm.

Primeiramente, calculamos a quantidade em mols de cada gás na mistura.

• Hélio:

P = 760 cmHg = 7600 mmHg

V = 30000 cm³ = 30 L

T = 27ºC = 300 K

R = 62,4 L×mmHg×K⁻¹×mol⁻¹

$PV=n_{He}RT\\\\n_{He}=\frac{7600\times30}{62,4\times300}\\\\n_{He}=12,18\ mol$

• Monóxido de carbono:

P = 1140 mmHg

V = 250 L

T = -23ºC = 250 K

R = 62,4 L×mmHg×K⁻¹×mol⁻¹

$PV=n_{CO}RT\\\\n_{CO}=\frac{1140\times250}{62,4\times250}\\\\n_{CO}=18,27\ mol$

• Monóxido de nitrogênio:

P = 0,273 atm

V = 2 m³ = 2000 L

T = 0ºC = 273 K

R =  8,21×10⁻² atm×L×K⁻¹×mol⁻¹

$PV=n_{NO}RT\\\\n_{NO}=\frac{0,273\times2000}{8,2\times10^{-2^}}\times273}\\\\n_{NO}=24,36\ mol$

O número total de mols no recipiente será:

$n_T=n_{He}+n_{CO}+n_{NO}\\\\n_T=12,18+18,27+24,36\\\\n_T=54,81\ mol$

Agora, calculamos a pressão parcial do hélio na mistura:

$\frac{P_{He}}{P_T}=\frac{n_{n_T}}{n_{He}}\\\\\frac{P_{He}}{P_T}=\frac{12,18}{54,81}\\\\P_{He}=1\ atm$

Portanto, a pressão parcial do hélio nesta mistura é 1 atm.