Question

A solução é utilizar em mergulhos de mais de 60m de profundidade,principalmente em ambientes que exigem alta concentração,como naufrágios e cavernas cilindros contendo uma mistura de gases como a denominada trimix 16% de O2(g) ,24 de He(g) e 60% de N2(g). Considere um cilindro de mergulho contendo 2400 L de mistura trimix a 200 atm de pressão,calcule... A) Afração em quantidade de matéria cada gás? B) A pressão parcial de cada gás no cilindro? C) O volume parcial de cada gás no cilindro? D) A massa molar aparente na mistura?

Answer 1

Dados
Pt= 200atm
Vt= 2400L
%O2= 16%
%N2= 60%
%He= 24%

a) Fração em quantidade de matéria (fração molar)

- Fração molar de um gás é a relação entre o nº de mols do gás pelo nº de mols total da mistura gasosa:  X= fração molar, aplicar %/100

O2: %= 16% ==> XO2= 16/100= 0,16
N2: %= 60% ==> XN2= 60/100= 0,60
He: %= 24% ==>  XHe= 24/100= 0,24

b) Pressão parcial(Lei de Dalton). Aplicar Pp/Pt= X ==> Pp= X*Pt  onde Pp= pressão parcial(atm), Pt= pressão total(atm), X= fração molar

O2: PO2= XO2*Pt
PO2= 0,16*200atm  ==> PO2= 32atm

N2: PN2= 0,60*200atm ==> PN2= 120atmHe: PHe= 0,24*200atm ==> PHe= 48atm

c) Volume parcial (Lei de Amagat)

- Volume parcial de um gás é a relação entre o volume total da mistura gasosa e a fração molar do gás.

Aplicar: Vp/Vt=X  ==> Vp= X*Vt  onde Vp= pressão parcial(atm), X= fração molar, Vt= volume total(L)

O2: VO2=XO2*Vt
VO2= 0,16*2400L ==> 384L
N2: VN2= 0,60*2400L ==> 1440LHe: VHe= 0,24*2400L ==> 576L

d) Massa molar aparente da mistura (MMA)

Lembre que as moléculas de oxigênio e nitrogênio são diatômicas e a do hélio monoatômica

- A MMA é dada pela média ponderada das massas atômicas e a % de ocorrências

MMA= (16*32g+60*28g+24*4g)/100
MMA= 512+1680+576= 27,68g