Uma mistura gasosa formada por 14,0 g de gás nitrogênio, N2, e 8,0 g de gás oxigênio, O2, ocupa um balão de capacidade igual a 30 L, na temperatura...

a) Para calcular a pressão de cada gás no balão, é necessário utilizar a Lei de Dalton das pressões parciais. A pressão parcial de cada gás é igual à fração molar do gás na mistura multiplicada pela pressão total da mistura. A fração molar é igual à razão entre a quantidade de matéria do gás e a quantidade total de matéria da mistura. Primeiro, é necessário calcular a quantidade de matéria de cada gás na mistura: n(N2) = m(N2) / MM(N2) = 14,0 g / 28 g/mol = 0,5 mol n(O2) = m(O2) / MM(O2) = 8,0 g / 32 g/mol = 0,25 mol A quantidade total de matéria da mistura é a soma das quantidades de matéria de cada gás: n(total) = n(N2) + n(O2) = 0,5 mol + 0,25 mol = 0,75 mol A fração molar de cada gás é igual à sua quantidade de matéria dividida pela quantidade total de matéria da mistura: X(N2) = n(N2) / n(total) = 0,5 mol / 0,75 mol = 0,67 X(O2) = n(O2) / n(total) = 0,25 mol / 0,75 mol = 0,33 A pressão parcial de cada gás é igual à sua fração molar multiplicada pela pressão total da mistura: P(N2) = X(N2) * P(total) = 0,67 * P(total) P(O2) = X(O2) * P(total) = 0,33 * P(total) Substituindo os valores conhecidos, temos: P(N2) = 0,67 * P(total) P(O2) = 0,33 * P(total) Para calcular a pressão de cada gás, é necessário encontrar o valor de P(total). Para isso, é necessário utilizar a equação dos gases ideais: PV = nRT Onde P é a pressão, V é o volume, n é a quantidade de matéria, R é a constante dos gases ideais e T é a temperatura em Kelvin. Convertendo a temperatura de 27ºC para Kelvin: T = 27ºC + 273,15 = 300,15 K Substituindo os valores conhecidos, temos: P(total) = (n(N2) + n(O2)) * R * T / V P(total) = 0,75 mol * 0,082 atm.L.mol−1.K−1 * 300,15 K / 30 L P(total) = 1,85 atm Substituindo o valor de P(total) nas equações de pressão parcial, temos: P(N2) = 0,67 * 1,85 atm P(N2) = 1,24 atm P(O2) = 0,33 * 1,85 atm P(O2) = 0,61 atm Portanto, a pressão do gás nitrogênio é de 1,24 atm e a pressão do gás oxigênio é de 0,61 atm. b) A pressão total no balão é a soma das pressões parciais dos gases: P(total) = P(N2) + P(O2) P(total) = 1,24 atm + 0,61 atm P(total) = 1,85 atm Portanto, a pressão total no balão é de 1,85 atm.