Ao nível do mar, o ar seco é uma mistura gasosa constituída por cerca de:
- $78 \%$, em volume, de nitrogénio, $\mathrm{N}_2(\mathrm{g})$;
- $21 \%$, em volume, de oxigénio, $\mathrm{O}_2(\mathrm{g})$;
- $1 \%$, em volume, de outros gases.
Questão:
Considere uma amostra de ar seco, recolhida ao nível do mar, de volume $5,0 \mathrm{~dm}^3$, medido nas condições normais de pressão e de temperatura.
Calcule a massa de $\mathrm{O}_2(\mathrm{g})$ que deverá existir nessa amostra.
Apresente todas as etapas de resolução.
Fonte: IAVE
Fonte: IAVE
Resolução do Exercício:
Sendo que apenas 21% desta amostra se trata de $\mathrm{O_2}$:
$$V/V(\%) = \frac{V_{O_2}}{V_{ar}} \times 100 \Leftrightarrow 21 = \frac{V_{O_2}}{5,00} \times 100 \Leftrightarrow V_{O_2} = 1,05 \mathrm{~dm^3}$$
Atendendo a que esta amostra se encontra em condições normais de pressão e temperatura, o seu volume molar é constante.
$$V_m = \frac{V}{n} \Leftrightarrow 22,4 = \frac{1,05}{n_{O_2}} \Leftrightarrow n_{O_2} ≈ 4,69 \times 10^{-2} \mathrm{~mol}$$
Recorrendo agora ao valor da massa molar do $\mathrm{O_2}$
$$M_{O_2} = 2M_0 = 2 \times 16,00 = 32,00 \mathrm{{~g}{~mol^{-1}}}$$
$$n = \frac{m}{M} \Leftrightarrow 4,69 \times 10^{-2} = \frac{m_{O_2}}{32,00} \Leftrightarrow m_{O_2} ≈ 1,5 \mathrm{~g}$$
Resposta: A amostra contém 1,5 g de $\mathrm{O_2}$.
Fonte: