Question

Em um recipiente indeformável, inicialmente isento de qualquer substância química no estado gasoso, com volume de 4,48L, foram colocados 0,200g de gás hidrogênio e 6,400g de gás oxigênio a 0 graus Celsius. Supondo que não houve reação química no interior do recipiente e que os gases apresentam comportamento ideal, responda aos itens a seguir.
A) Qual é a pressão no interior do balão (em atmosferas) após a adição de oxigênio e hidrogênio? (Dado: R= 0,082 atm.L/mol.K)

B) Qual é a pressão parcial do oxigênio e o volume parcial do hidrogênio?

C) A respeito dos gases que estão no interior do balão, qual é o mais denso? Quantas vezes um é mais denso que o outro?

Answer 1

a) A pressão total no interior do balão será igual a pressão gerada pelos gases oxigênio (O2) e hidrogênio (H2).

Número de mols de O2: 6,4/32 = 0,2 mol
Número de mols de H2: 0,2/2 = 0,1 mol


Número de mols total: 0,2 + 0,1 = 0,3 mol


Usando pV = nRT
p.(4,48) = (0,3)(0,082)(273)
p = 1,5 atm

b) A fração molar de oxigênio é dada por:
X = 0,2/0,3 = 2/3

Logo, pO2 = (2/3)p
pO2 = (2/3)(1,5) = 1,0 atm

Além disso, a fração molar de hidrogênio será dada por X' = 0,1/0,3 = 1/3
Logo, VH2 = (1/3)V
VH2 = (1/3)(4,48) = 1,5L

c) A densidade será obtida da seguinte forma:
pV = nRT = (m/MM)RT
(p.MM)/(RT) = m/V = d

Veja que a densidade será tão maior quanto maior for sua massa molar.
Logo, o gás oxigênio (massa molar 32) é mais denso que o gás hidrogênio (massa molar 2)