Question

Uma mistura gasosa ideal não reagente, formada por 10 g de gás hidrogênio (H2), 10 g de gás hélio (He) e 70 g de gás nitrogênio (N2) encontra-se acondicionada em um balão de volume igual a 5 L sob temperatura de 27 °C. A respeito dessa mistura gasosa, é correto afirmar que

Dados de massa molar (g/mol): H = 1; He = 4; N= 14.

A
há, na mistura, 10 mol de gás hidrogênio, 2,5 mol de gás hélio e 5 mol de gás nitrogênio.

B
o gás nitrogênio exerce a maior pressão parcial dentre os gases existentes na mistura.

C
a pressão total exercida pela mistura gasosa é de 20 atm.

D
a fração em mols do gás hélio é de 25%.

E
o volume parcial do gás hidrogênio é de 2 L.

Answer 1

Dado

Massas molares

H2=2g/mol

He=4g/mol

N2=28g/mol

T=27ºC+273=300K

Analisando cada item

a)

Tendo as massas molares, calculamos a quantidade em mol de cada gás.

Hidrogênio

1mol H2---------2g

x--------------------10g

x=5mol de H2

Hélio

1mol He--------4g

x-------------------10g

x=2.5mol de He

Nitrogênio

1mol N2-----------28g

x----------------------70g

x=2.5mol de N2

A alternativa (A) está incorreta.

b)

A pressão parcial é dada pela seguinte fórmula

Pressão parcial= pressão total*fração molar

Primeiramente, calcularemos a pressão total.

A partir do item acima, calculamos quantos mol há no total

n=5+2.5+2.5

n=10mol

Agora, encaixamos na seguinte fórmula

P*V=n*R*T

P*5=10*0.082*300

P*5=246

P=49.2atm

A pressão total é 49.2atm

Agora, vamos encontrar a fração molar de cada gás

H2 5/10=0.5

He 2.5/10=0.25

N2 2.5/10=0.25

Agora vamos calcular as pressões parciais

H2

Pressão parcial=49.2*0.5

Pressão parcial=24.6atm

He

Pressão parcial=49.2*0.25

Pressão parcial=12.3atm

N2

Pressão parcial=49.2*0.25

Pressão parcial=12.3atm

c)

Como calculado no item anterior, a pressão total exercida pela mistura é de 49.2atm.

d)

A fração molar do He é de 0.25 ou 25% como calculado anteriormente.

Esta é a alternativa correta.