Este texto propõe dicas para calcular o volume parcial de um gás. Vale lembrar que o volume parcial de um gás é o espaço que um gás ocupa no interior de um recipiente, quando sobre ele está sendo exercida a pressão total da mistura gasosa. Show
O cálculo do volume parcial de um gás pode levar em consideração diversas variáveis, como:
Acompanhe agora as dicas para calcular o volume parcial de um gás, nas quais utilizamos todas as variáveis propostas acima: → 1ª Dica: Fórmulas
Vt = VA + VB + VC + ...
VA = XA
XA = nA
VA= nA
nA = mA
nt = nA + nB + nC + ...
PA= VA → 2ª Dica Quando o exercício requer o cálculo do volume parcial, mas fornece pressões parciais dos gases da mistura:
Pt = PA + PB + PC
PA= VA Exemplo: Uma mistura é formada pelos gases CO, O2 e SO2, em um recipiente cujo volume é 5L. Cada gás contido no recipiente apresenta a seguinte pressão parcial, respectivamente: 0,50 atm, 0,20 atm e 0,30 atm. Calcule os volumes parciais para cada um dos componentes dessa mistura gasosa. 1º Passo: Somar as pressões parciais (0,50 atm, 0,20 atm e 0,30 atm) dos três gases fornecidos (CO, O2 e SO2): Pt = PCO + PO2 + PSO2 Pt = 0,5 + 0,2 + 0,3 Pt = 1 atm 2º Passo: Calcular o volume parcial do CO utilizando o volume total (5L), sua pressão parcial (0,5 atm) e a pressão total (1 atm) na expressão: PCO = VCO 0,5 = VCO 1.VCO = 0,5.5 VCO = 2,5 L 3º Passo: Calcular o volume parcial do O2 utilizando o volume total (5L), sua pressão parcial (0,2 atm) e a pressão total (1 atm) na expressão: PO2= VO2 0,2 = VO2 1.VO2 = 0,2.5 VO2 = 1 L 4º Passo: Calcular o volume parcial do SO2 utilizando o volume total (5L), sua pressão parcial (0,2 atm) e a pressão total (1 atm) na expressão: PSO2= VSO2 0,3 = VSO2 1.VSO2 = 0,3.5 VSO2 = 1,5 L → 3ª Dica Cálculo do volume parcial de um gás por meio das porcentagens molares:
VA = XA Exemplo: O ar é uma mistura de gases. Mais de 78% dessa mistura é de nitrogênio. O oxigênio representa cerca de 21%. O argônio, 0,9%, e o dióxido de carbono, 0,03%. O restante é constituído de outros gases. O volume ocupado pelo oxigênio nessa mistura, em um ambiente de 10 L, é igual a? 1º Passo: transformar a porcentagem de gás oxigênio (O2) em fração molar dividindo o valor fornecido por 100: XO2 = 21 XO2 = 0,21 2º Passo: utilizar o volume total (33,6L) e a fração em quantidade de matéria do O2 (0,21) na expressão: VO2 = XO2 VO2 = 0,21 VO2 = 10. 0,21 VO2 = 2,1 L → 4ª Dica Quando o exercício informa volumes, temperaturas e pressões de cada gás e, em seguida, diz que eles foram misturados e passam a exercer uma nova pressão.
PA.VA = nA.R.T Após calcular o número de mol de cada gás, é necessário somá-los para determinar o número de mol total (nt): nt = nA + nB + ... Com o número de mol, devemos determinar o volume total por meio da pressão total do recipiente e da temperatura, também na equação de Clapeyron Pt.Vt = nt.R.T Ao final teremos os dados suficientes para calcular o volume parcial de cada gás (VA) por meio de seu número de mol (nA), número de mol total e o volume total na expressão abaixo: VA = nA Exemplo: Um volume de 8,2 L de gás hidrogênio que se encontra a 227°C, exercendo uma pressão de 5 atm, e um volume de 16,4L de gás nitrogênio, a 27°C e 6 atm, são transferidos para outro recipiente mantido em temperatura constante de -73ºC. Sabendo que a mistura passou a exercer uma pressão de 2 atm, calcule o volume do recipiente e os volumes parciais de cada gás. Dado: R=0,082 atm.L.mol-1.K-1 1º Passo: calcular o número de mol de cada gás utilizando volume, temperatura (em Kelvin; basta somar o valor fornecido a 273) e pressão:
PH2.VH2 = nH2RT 5.8,2 = nH2.0,082.500 41 = nH2.41 nH2
= 41 nH2 = 1 mol
PN2.VN2 = nN2RT 6.16,4 = nN2.0,082.300 98,4 = nN2.24,6 nN2 = 98,4 nN2 = 4 mol 2º Passo: Determinar o número de mol total utilizando os números de mol dos gases encontrados no passo 1: nt = nH2 + nN2 nt = 1 + 4 nt = 5 mol 3º Passo: Calcular o volume do recipiente onde a mistura foi realizada. Para isso, utilizaremos a soma dos números de mol dos gases encontrados nos passos 1 e 2, pressão total fornecida e a temperatura (-73 oC, que, em Kelvin, é 200) na expressão abaixo: P.Vt = nt.R.T 2.Vt = 5.0,082.200 2.Vt = 82 Vt = 82 Vt = 41 L 4º Passo: Calcule o volume parcial de cada gás utilizando o volume total, o número de mol de cada gás e o número de mol total:
VH2= nH2 VH2 =
1 5. VH2 = 41.1 5.VH2 = 41 VH2 = 41 VH2 = 8,2 L
VN2= nN2 VN2= 4 5. VN2 = 41.4 5.VN2 = 164 VN 2 = 164 VN2 = 32,8 L
Qual é a quantidade de matéria de gás oxigênio?A massa atômica do oxigênio é de aproximadamente 16 u. A sua massa molar é 16 g/mol e massa molar do gás oxigênio, formado por dois átomos de oxigênio, é 32 g/mol.
Qual a quantidade de matéria de gás oxigênio que será produzida a partir de 8 mol?Resposta. Portanto, 12 mols de O2.
Qual é a quantidade de matéria de gás oxigênio necessária para fornecer 17 5 mol de água h2oh na queima completa do acetileno?Qual é a quantidade de matéria de gás oxigênio necessária para fornecer 17,5 mol de água, H2O(v), na queima completa do acetileno, C2H2(g)? Quantas moléculas de água, H2O(v), são obtidas na queima completa do acetileno C2H2(g), ao serem consumidas 3,0 . 1024 moléculas de gás oxigênio? Alternativa “b”.
Qual é a quantidade de matéria de gás nitrogênio?O gás nitrogênio corresponde a cerca de 78,1% de todos os gases que formam o ar.
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