O ar é cerca de moléculas de nitrogênio 78.0% e moléculas de oxigênio 21.0%. Vários outros gases compõem o% 1 restante de moléculas de ar. Qual é a pressão parcial do nitrogênio no ar à pressão atmosférica (1.0 atm)?

Como você sabe, o pressão parcial exercido por um gás que faz parte de uma mistura gasosa depende de duas coisas

• the total pressure of the mixture
• the mole fraction of that gas

Sua equação ficará assim

#color(blue)(P_"gas" = chi_"gas" xx P_"total")" "#, where

#P_"gas"# - a pressão parcial de um gás
#chi_"gas"# - a toupeira fração desse gás
#P_"total"# - a pressão total da mistura

Nesse caso, você sabe que a pressão total da mistura é igual a #"1.0 atm"#. Agora, a fim de encontrar um gás ' fração molar, você precisa saber

• the number of moles of that gas present in the mixture
• the total number of moles present in the mixture

Você não sabe exatamente quantas moles da mistura possui, mas sabe uma coisa importante.

Mais especificamente, você sabe que #78.0%# of todas as moléculas presentes na mistura são moléculas de nitrogênio, #21.0%# são moléculas de oxigênio e #1%# são moléculas de outros gases.

Como você sabe, uma toupeira é simplesmente uma coleção muito grande de moléculas. Para ter uma toupeira de uma substância, você precisa ter #6.022 * 10^(23)# moléculas dessa substância.

Isso significa que o número real de moles não é importante aqui, porque a razão que existe entre o número de moléculas is equivalente à razão que existe entre o número de moles.

Então, se você tem #100# moles de ar, você sabe que #78# serão moles de nitrogênio, #21# serão moles de oxigênio e #1# toupeira será outros gases.

Então, digamos que você tenha #x# moles de gás. Você pode dizer que a fração molar de nitrogênio será

#chi_(N_2) = ("number of moles of N"_2)/"total number of moles"#

O número de mols de nitrogênio será

#x color(red)(cancel(color(black)("moles air"))) * "78 moles of N"_2/(100color(red)(cancel(color(black)("moles air")))) = 78/100x" moles N"_2#

A pressão parcial do nitrogênio será assim

#P_(N_2) = 78/100 * "1.0 atm" = color(green)("0.78 atm")#