NO08
TREINANDO
DISCURSIVAS
NOTA
ALUNO: _______________________________________TURMA: ___________________
Em um laboratório, é realizado o seguinte experimento a 300 K: dois balões de 2 litros cada são conectados por uma torneira,
conforme ilustra a figura abaixo.
O balão A contém 1 atm de H2 e o balão B, 0,5 atm de O2 e 0,5 atm de H2.
Admitindo-se comportamento ideal dos gases e que não ocorra nenhuma
reação química, calcule a pressão parcial dos gases em equilíbrio, após se
abrir a torneira.
Dado: R=0,082 L atm/ K mol
Chave de resposta
Basicamente há duas maneiras de fazer esta questão:
Versão 01 Dada a fórmula geral dos gases PV = nRT, onde podemos deduzir as concentrações das quantidades de matéria
inicial e a partir delas calcular a pressão exercida no sistema final.
No sistema 1, composto só de H2, temos:
P= 1 atm, V = 2 L, n = x mol, R = 0, 082 L atm/ K mol, T = 300 K
n = PV / RT
n = 1 atm x 2 L / 0, 082 L atm/K mol x 300 K
n = 0,08 mol de H2
No sistema 2 temos uma mistura de gases ( H2 + O2), sabendo que as pressões exercidas por cada uma são
iguais podemos deduzir que a quantidade de matéria também é igual já que:
P1/ n1 = P2 /n2
Então teremos que
P= 1 atm, V = 2 L, n1 + n2 = x mol, R = 0, 082 L atm/ K mol, T = 300 K
que resultará o mesmo valor para questão anterior de que
n = 0,08 mol de mistura gasosa
sabendo que
P1/n1 = P2/n2
P1 x n2 = P2 x n1
P1/P2 = n1 / n2
0,5 atm / 0,5 atm = n1 /n2
n1 / n2 = 1, ou seja n1 = n2;
n1 + n2 = 0, 08 mol
n1 + n1 = 0, 08 mol
n1 = 0,08 mol/ 2
n1 = 0,04 mol de H2
n2 = 0,04 mol de O2
“O amor é a asa veloz que Deus deu à alma para que ela voe até o céu.”
Michelangelo Buonarroti (1475-1564)
NO08
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No sistema final teremos que para o gás H2:
P = x atm, V = 4 L, n1 = 0,08 mol + 0,04 mol, R = 0,082 L atm/ K mol, T = 300 K
P = nRT/ V => P = 0,12 mol x 0,082 L atm/ K mol x 300 K / 4 L
P = 0,75 atm para o H2
E para o gás O2 teremos:
P = x atm, V = 4 L, n1 = 0,04 mol, R = 0,082 L atm/ K mol, T = 300 K
P = nRT/ V => P = 0,04 mol x 0,082 L atm/ K mol x 300 K / 4 L
P = 0,25 atm para o O2
Versão 02 Pela fórmula P1V1 = P2V2, sabemos que os sistemas tem que se manter constantes mantendo-se as condições de
temperatura e quantidade de matéria
Considerando como sistema 1 aquele do balão A, o sistema 2 aquele formado pelo balão B e os sistema f pela
abertura da válvula, teremos:
P1 x V1 = Pf x Vf
1 atm x 2 L = Pf x 4 L
Pf = 0,5 atm para H2 do Balão A
No sistema 2 temos para o H2:
P2/2 x V2 = Pf x Vf, o P2/2 é divido por dois já que a pressão do gás hidrogênio corresponde a metade da
pressão total dos gases nesse recipiente
0,5 atm x 2 L = Pf x 4 L
Pf = 0, 25 atm para o H2 do Balão B
Logo a Pf para o H2 é igual a 0,5 atm + 0,25 atm que é 0, 75 atm
ainda no sistema 2 temos que para o O2:
P2/2 x V2 = Pf x Vf, o P2/2 é divido por dois já que a pressão do gás oxigênio corresponde a metade da pressão
total dos gases nesse recipiente
0,5 atm x 2 L = Pf x 4 L
Pf = 0, 25 atm para o O2 do Balão B
Logo a Pf para o O2 é igual a 0,25 atm
“O amor é a asa veloz que Deus deu à alma para que ela voe até o céu.”
Michelangelo Buonarroti (1475-1564)