Imagem do exercício
Considere uma mistura gasosa constituída por $76,5 \%(m / m)$ de nitrogénio, $\mathrm{N}_{2}(\mathrm{g})$, e por $23,5 \%(m / m)$ de oxigénio, $\mathrm{O}_{2}(\mathrm{g})$.
Na Figura 5, está representado um gráfico do volume, $V$, ocupado por um gás ideal (como é o caso da mistura gasosa considerada) em função da quantidade, $n$, de gás, a $20^{\circ} \mathrm{C}$ e $1 \mathrm{~atm}$.
Calcule a massa volúmica da mistura gasosa, a $20^{\circ} \mathrm{C}$ e $1 \mathrm{~atm}$.
Apresente todas as etapas de resolução.
Fonte: IAVE
Fonte: IAVE
A massa volúmica determina-se pelo quociente entre a massa da mistura e o volume que ela ocupa, $\rho=\frac{m}{V}$.
Em $100 \mathrm{~g}$ da mistura há $76,5 \mathrm{~g}$ de $\mathrm{N}_{2}(\mathrm{g})$ e $23,5$ $\mathrm{g}$ de $\mathrm{O}_{2}(\mathrm{g})$. A estas massas correspondem as seguintes quantidades de matéria:
$$\begin {aligned}n_{\mathrm{N}_{2}}=\frac{m}{M\left(\mathrm{~N}_{2}\right)}=\frac{76,5 \mathrm{~g}}{2 \times 14,01 \mathrm{~g} \mathrm{~mol}^{-1}}=\frac{76,5 \mathrm{~g}}{28,02 \mathrm{~g} \mathrm{~mol}^{-1}}=2,73 \mathrm{~mol}\\n_{\mathrm{O}_{2}}=\frac{m}{M\left(\mathrm{O}_{2}\right)}=\frac{23,5 \mathrm{~g}}{2 \times 16,00 \mathrm{~g} \mathrm{~mol}^{-1}}=\frac{23,5 \mathrm{~g}}{32,00 \mathrm{~g} \mathrm{~mol}^{-1}}=0,73 \mathrm{~mol}\end{aligned}$$
Para a quantidade total, $(2,73+0,73) \mathrm{mol}=3,46 \mathrm{~mol}$, pode ler-se no gráfico o volume de $84 \mathrm{~dm}^{3}$, logo, $\rho=\frac{100 \mathrm{~g}}{84 \mathrm{~dm}^{3}}=1,2 \mathrm{~g} \mathrm{~dm}^{-3}$.
Fonte: SPF
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