2- Ácido Hipofluoroso, HOF, com meia-vida de apenas 30 min à temperatura ambiente, é muito instável e se decompõe numa reação de primeira ordem par...

Para resolver esse problema, precisamos usar a equação da lei da pressão parcial de Dalton, que diz que a pressão total de uma mistura gasosa é igual à soma das pressões parciais de cada gás presente na mistura. A reação de decomposição do ácido hipofluoroso é dada por: HOF(g) → HF(g) + O2(g) A partir da equação, podemos ver que a pressão parcial do HOF diminui com o tempo, enquanto as pressões parciais do HF e O2 aumentam. Para calcular a pressão parcial do HOF após 30 minutos, podemos usar a equação da cinética química de primeira ordem: ln[HOF] = -kt + ln[HOF]0 Onde: - [HOF] é a concentração do ácido hipofluoroso no tempo t - k é a constante de velocidade da reação - t é o tempo decorrido - [HOF]0 é a concentração inicial do ácido hipofluoroso Como estamos trabalhando com pressões parciais, podemos usar a pressão do HOF em vez de sua concentração. Assim, a equação fica: ln(PHOF) = -kt + ln(PHOF)0 Onde: - PHOF é a pressão parcial do ácido hipofluoroso no tempo t - PHOF0 é a pressão parcial inicial do ácido hipofluoroso Podemos rearranjar a equação para isolar a pressão parcial do HOF: PHOF = PHOF0 * e^(-kt) Agora, podemos calcular a pressão parcial do HOF após 30 minutos: PHOF(30 min) = 100 mmHg * e^(-k * 30 min) A meia-vida do HOF é de 30 minutos, então podemos usar a equação da meia-vida para calcular a constante de velocidade k: ln(2) / t1/2 = -k Onde t1/2 é a meia-vida do HOF. Substituindo os valores, temos: ln(2) / 30 min = -k k = 0,0231 min^-1 Agora, podemos calcular a pressão parcial do HOF após 30 minutos: PHOF(30 min) = 100 mmHg * e^(-0,0231 min^-1 * 30 min) PHOF(30 min) = 42,3 mmHg Para calcular a pressão total no balão, precisamos somar as pressões parciais de cada gás: PTotal = PHOF + PHF + PO2 A pressão parcial do HF é igual à pressão parcial inicial do HOF, já que a reação de decomposição produz a mesma quantidade de HF e HOF. Assim: PHF = PHOF0 = 100 mmHg A pressão parcial do O2 é igual à metade da pressão parcial inicial do HOF, já que a reação de decomposição produz uma quantidade igual de O2 e HOF. Assim: PO2 = PHOF0 / 2 = 50 mmHg Agora, podemos calcular a pressão total no balão após 30 minutos: PTotal(30 min) = PHOF(30 min) + PHF + PO2 PTotal(30 min) = 42,3 mmHg + 100 mmHg + 50 mmHg PTotal(30 min) = 192,3 mmHg Para calcular a pressão parcial do HOF após 45 minutos, podemos usar a mesma equação que usamos para calcular a pressão parcial após 30 minutos: PHOF(45 min) = 100 mmHg * e^(-0,0231 min^-1 * 45 min) PHOF(45 min) = 23,7 mmHg Agora, podemos calcular a pressão total no balão após 45 minutos: PTotal(45 min) = PHOF(45 min) + PHF + PO2 PTotal(45 min) = 23,7 mmHg + 100 mmHg + 50 mmHg PTotal(45 min) = 173,7 mmHg Portanto, a pressão parcial do HOF no balão após 30 minutos é de 42,3 mmHg e a pressão total no balão é de 192,3 mmHg. Após 45 minutos, a pressão parcial do HOF é de 23,7 mmHg e a pressão total no balão é de 173,7 mmHg.