Gabarito: letra C
Para essa questão, utilizaremos a Lei de Dalton, que estabelece:
A pressão total é a soma das pressões parciais, ou seja, a soma da pressão exercida por cada um dos gases como se estivessem isolados. Assim, P total = P halotano + P O2
Então, a partir desse raciocínio, Dalton postulou que a pressão parcial de um dos gases de um sistema é igual ao valor da pressão total multiplicado pela fração molar (número de mols do gás em questão dividido pelo número de mols total do sistema):
P halotano = P total x (n halotano/n total)
P O2 = P total x (n O2/n total)
Já sabemos que a Ptotal é igual a 855mmHg, agora, precisamos calcular a fração molar respectiva a cada um dos gases
número de mols (n)=massa/massa molecular
Halotano
n halotano=15/197.5
n halotano=0,0759
O2
n O2=23.5/32
n O2=0,7344
Logo, o número total de mols = n halotano+ n O2 = 0,8103
Portanto,
P halotano= 855 x (0,0759/0,8103)= 80,2mmHg
P O2= 855 x (0,7344/0,8103)= 775mmHg
Esta questão aborda o conteúdo de sistemas gasosos. Para
resolvê-la é importante saber a Lei de Dalton, que estabelece que a soma das
pressões parciais dos gases componentes da mistura é igual à pressão total da
mistura gasosa. Com base no exposto, observemos os dados e a
resolução da questão:
Dados:
Massa (Halotano) = 15,0 g;
Massa (Oxigênio) = 23,5 g;
PT = 855 mmHg;
Massa atômica dos
elementos (de acordo com a tabela periódica): C = 12,0; H = 1,0; O = 16,0; Br =
80,0; Cl = 35,5; F = 19,0.
Resolução:
Nessa questão há uma mistura
gasosa contendo halotano, que vamos chamar de componente 1 e oxigênio, componente
2. De acordo com a lei de Dalton, tem-se que:
Pi = PT ∙ xi
Em que Pi é a pressão
parcial do componente i, PT é a pressão total da mistura e xi
a fração molar do componente i.
Para que possamos saber as pressões parciais dos gases é preciso
saber suas frações molares, que são obtidas pela fórmula:
xi = ni/nT
Em que xi é a fração molar do componente i, ni é
o número de mols do componente i e nT o número de mols total da
mistura. Dessa forma, para calcular as frações molares é preciso primeiramente obter
o número de mols de cada componente:
1) Cálculo do número de mols a partir das massas molares (MM):
Para o C2HBrClF3 (1):
MM1 = 2 ∙ 12,0 + 1,0 + 80,0 + 35,5 + 3 ∙ 19,0 = 197,5
g/mol
n1 = m1/MM1
n1 = 15/197,5 = 0,076 mols
Para o O2 (2):
MM2 = 2 ∙ 16,0 = 32,0 g/mol
n2 = m2/MM2
n2 = 23,5/32 = 0,734 mols
2) A partir do número de mols de cada componente é possível obter
o número de mols total:
nT = n1 + n2
nT = 0,076 + 0,734 = 0,810 mols
3) Com o número de mols total, pode-se calcular a fração molar de
cada componente:
x1 = n1/nT = 0,076/0,810 = 0,094
x2 = n2/nT = 0,734/0,810 = 0,906
4) Por fim, a partir das frações molares é possível saber a
pressão parcial de cada componente:
P1 = x1 ∙ PT = 0,094 ∙ 855 ≅ 80,2 mmHg
P2 = x2 ∙ PT = 0,906 ∙ 855 ≅ 775 mmHg
Portanto, nas condições apresentadas as pressões parciais do
halotano e do oxigênio na mistura serão, respectivamente, 80,2 mmHg e 775 mmHg.
Gabarito do Professor: Letra C.