Question

(Preciso Urgente)

São colocados 1,8.10^24 moléculas de gás hidrogênio e 2 mol de gás oxigênio em um balão de capacidade 22,4 litros, mantido a 0ºC. Calcule:


a) a fração molar de cada gás na mistura.

b) a pressão total exercida pela mistura gasosa.

c) a pressão parcial de cada gás na mistura.


(A matéria da questão é mistura de gases)

Answer 1

a) Fração molar é a o número de mols do gás divido pelo número de mols total da mistura. Assim, como já temos o número de mols do gás oxigênio = 2 mol, basta apenas achar o número de mols do gás hidrogênio.

Foi dado 1,8x10²⁴ moléculas de H₂. Assim, basta fazer uma regra de três simples para achar o número de mols que equivale 1,8x10²⁴ moléculas de H₂, relacionando ao número de Avogadro que 6x10²³ moléculas que equivalem a 1 mol.

  1 mol --------  6x10²³

     x   --------- 1,8x10²⁴

6x10²³ x = 1,8x10²⁴

           x = 1,8x10²⁴/6x10²³ = 3 mols de H₂.

Agora que temos o número de mols (n) de H₂ = 3 mol e o do O₂ = 2 mol.

Vamos encontrar as frações molares:

X₁ = nH₂/nH₂ + nO₂

X₁ = fração molar do H₂

nH₂ = número de mol de H₂= 3"

nH₂ + nO₂ = número de mols da mistura = 3 + 2 = 5"

Substituindo na fórmula:

X₁ = nH₂/nH₂ + nO₂

X₁ = 3/5 = 0,6

Fração molar do Gás Oxigênio:

X₂ = nO₂/nH₂ + nO₂

X₂= fração molar do O₂

nO₂ = número de mol de H₂= 2"

nH₂ + nO₂ = número de mols da mistura = 3 + 2 = 5"

Substituindo na fórmula:

X₂ = nH₂/nH₂ + nO₂

X₂ = 2/5 = 0,4

b) A pressão total da mistura é encontrada jogando os dados da mistura na fórmula de Clapeyron:

P . V = n . R . T

P = pressão total

V = volume total da mistura = 22,4 L

n = número de mols da mistura = 5 (3 do H₂ + 2 do O₂)

R= 0,082

T = 273K (precisa converter para Kelvin, Assim: TK = TºC + 273, portanto fica TK = 0 + 273 = 273K)

Agora basta substituir na fórmula os dados para encontrar a pressao total:

P . 22,4 = 5 . 0,082 . 273

    P = 111,92/22,4

    P = 5 atm (aproximadamente, pois o valor deu 4,9964...)

c) A pressão parcial de cada gás é calculada multiplicando a Pressão Total (5) pelas fração molar de cada gás.

Então Pressão Parcial do H₂:

X₁ . P(total) = PH₂

0,6 . 5 = PH₂

     PH₂ = 3 atm.

Pressão Parcial do O₂:

X₂ . P(total) = PO₂

0,4 . 5 = PO₂

     PO₂ = 2 atm.