Question

A composição de uma mistura de gases ideais, em percentagem ponderal, é a seguinte:

5% de hidrogênio, 10% de dióxido de carbono, 30% de nitrogênio e 55% de monóxido de carbono. Determinar a composição da mistura em fração molar e percentagem volumar. Calcular a pressão a que estão submetidas 5 g dessa mistura, encerradas em um recipiente de 7 litros, na temperatura de 25°C.

a resposta é 1 atm mas como vcs fariam pra chegar a esse resultado ? se puder colocar explicações agradeceria

Answer 1

Considerando a massa da mistura igual a 5 g, as massas dos componentes são:

H2 m1 = 5% de 5 g = 0,25 g

CO2 m2 = 10% de 5 g = 0,5 g

N2 m3 = 30% de 5 g = 1,5 g

CO m4 = 55% de 5 g = 2,75 g

As massas molares são:

H2 MM1 = 2 g/mol

CO2 MM2 = 44 g/mol

N2 MM3 = 28 g/mol

CO MM4 = 28 g/mol

As quantidades de matéria são :

H2 n1 = 0,25 / 2 = 0,125 mol

CO2 n2 = 0,5 / 44 = 0,01136 mol

N2 n3 = 1,5 / 28 = 0,05357 mol

CO n4 = 2,75 / 28 = 0,09821 mol

A quantidade de matéria total da mistura é:

n = 0,125 + 0,01136 + 0,05357 + 0,09821 = 0,28814 mol

As frações molares são:

H2 X1 = 0,125 / 0,28814 = 0,4338

CO2 X2 = 0,01136 / 0,28814 = 0,0394

N2 X3 = 0,05357 / 0,28814 = 0,1859

CO X4 = 0,09831 / 0,28814 = 0,3412

As percentagens em volume são:

H2 V%1 = 100 . 0,4338 = 43,38%

CO2 V%2 = 100 . 0,0394 = 3,94%

N2 V%3 = 100 . 0,1859 = 18,59%

CO V%4 = 100 . 0,3412 = 34,12%

A temperatura é:

T = 25 + 273 = 298 K

Finalmente, a pressão da mistura é:

P . V = n . R . T

P . 7 = 0,28814 . 0,082 . 298

P = 1 atm

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