O denominado gás seco padrão ou standard (ISO 6976) possui uma composição ponderal segundo é discriminada a seguir:

A. 

Nitrogênio 65,87 L

Oxigênio 17,72 L 

Argônio 0,78 L 

Dióxido de carbono 0,022 L 

O volume ocupado por 100 g = 84,1 L

Para responder ambas questões, é possível construir a tabela de resultados similar mostrada a seguir.

Para isso, basta seguir os seguintes passos:

Passo 1- A massa molecular média é igual a [(g/100)*M]. Observe que a composição de cada gás é dada em termos percentuais, mas é expressa em g mol-1. No caso do nitrogênio, por exemplo, N2= (75,47/100)*28,013 =21,1414 mol. Feito o cálculo para cada um dos gases, passa-se a somar os resultados individuais para obter o valor total de = 29,09 mol (quarta coluna).

Passo 2- A quantidade de massa, n (“número de móis”), de cada gás é calculada dividindo-se g/massa molecular. No caso de nitrogênio, tem-se (75,74/28,013) = 2,694 mol. Procedendo dessa forma para cada um dos gases restantes e somando as contribuições individuais, obtém-se uma massa total de 3,45 mol (quinta coluna).

Com esses dados em mãos, segue a busca às respostas às duas perguntas anteriores:

a) A contribuição de cada gás separadamente se calcula pela equação de Clapeyron, ou seja, Vi = ni*R*T/P. No caso do nitrogênio:

Vi = 2,6941 mol *0,082 atm L mol-1 K-1*298,15 K)/ 1 atm] = 65,8663 L (última coluna

b) O volume ocupado por 100 g de gás é calculado pela equação de Clapeyron considerando a massa molecular média , isto é:

Vtotal = [(100 g/29,09 g mol-1)*(0,082 atm L mol-1 K-1*298,15 K)/ 1 atm] = 84,1 L.

Para confirmar, basta somar os valores da última coluna, que resultam em um valor bastante próximo, 84, 4 L (última coluna). Qualquer um dos caminhos é correto. A diferença se deve a desvios causados pelo arredondamento dos valores.

A. 

Nitrogênio 65,87 L

Oxigênio 17,72 L 

Argônio 0,78 L 

Dióxido de carbono 0,022 L 

O volume ocupado por 100 g = 84,1 L