4. (Mackenzie 2016) Uma mistura gasosa ideal não reagente, formada por 10 ???? de gás hidrogênio, 10 ???? de gás hélio e 70 ???? de gás nitrogênio encon...

A mistura gasosa ideal não reagente, formada por 10 mols de gás hidrogênio, 10 mols de gás hélio e 70 mols de gás nitrogênio 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: a) há, na mistura, 10 mols de gás hidrogênio, 2,5 mols de gás hélio e 5 mols 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. Resolução: Para resolver esse exercício, podemos utilizar a equação dos gases ideais: PV = nRT Onde: P = pressão V = volume n = quantidade de matéria (em mols) R = constante universal dos gases ideais T = temperatura (em Kelvin) Podemos utilizar essa equação para calcular a pressão parcial de cada gás na mistura, utilizando a fração molar de cada gás: X(H2) = n(H2) / n(total) = 10 / 90 = 1/9 X(He) = n(He) / n(total) = 10 / 90 = 1/9 X(N2) = n(N2) / n(total) = 70 / 90 = 7/9 Assim, podemos calcular a pressão parcial de cada gás na mistura: PH2 = X(H2) * Ptotal = (1/9) * Ptotal PHe = X(He) * Ptotal = (1/9) * Ptotal PN2 = X(N2) * Ptotal = (7/9) * Ptotal Podemos calcular a pressão total da mistura somando as pressões parciais de cada gás: Ptotal = PH2 + PHe + PN2 Podemos calcular o volume parcial do gás hidrogênio utilizando a equação: VH2 = n(H2) * RT / P(H2) Podemos calcular a fração em mols do gás hélio utilizando a equação: X(He) = n(He) / n(total) Respostas: a) há, na mistura, 10 mols de gás hidrogênio, 2,5 mols de gás hélio e 5 mols de gás nitrogênio. (Incorreta) b) o gás nitrogênio exerce a maior pressão parcial dentre os gases existentes na mistura. (Correta) c) a pressão total exercida pela mistura gasosa é de 20 atm. (Incorreta) d) a fração em mols do gás hélio é de 25%. (Incorreta) e) o volume parcial do gás hidrogênio é de 2 L. (Incorreta)