Considere um cilindro de mergulho contendo 2400l de mistura trimix a 200atm de pressão e calcule:
a) a fração em quantidade de mistura de cada gás
b) a pressão parcial de cada gás no cilidro
c) o volume parcial de cada gás no cilindro
d) a massa molar aparente da mistura
Respostas
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= 120atm
He:
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 ==> 1440L
He:
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
16%/100 = 0.16 de XO2
24%/100 = 0.24 de XHe2
60%/100 = 0.6 de XN2
B) Pa/Ptotal = Xa = Pa-Ptotal*XA
Po2= Ptotal*Xo2
Po2=200*0,16
Po2= 32 atm
PB/Ptotal = NB/Ntotal =XB
PHe2 = 200*0,24
PHe2 = 48 atm
PC/Ptotal= NC/Ntotal = Xc
PN2=200*0,6
PN2= 120 atm
C) Va/Vtotal = Xa
VO2=Vtotal*XO2
VO2= 2400*0,16
VO2= 384 L
VHe2= Vtotal*XHe2
VHe2= 2400*0,24
VHe2= 576 L
VN2=Vtotal*XN2
VN2= 2400*0,6
VN2= 14400 L
D)Map=MO2*XO2+MHe*XHe+MN2*XN2
Map=32*0,16+4*0,24+28*0,6
5,12+0,96+16,8
Map= 22,88 g/mol