Como você calcularia a pressão parcial de CO2, dada uma pressão atmosférica de 760 mm Hg e uma concentração de 0.04%?

A chave para esse problema é o fato de que cada componente de uma mistura gasosa contribuirá para a pressão total exercida pela mistura proporcionalmente para o número de moléculas em tem na mistura.

Mais frequentemente, você verá o pressão parcial de um gás sendo expresso em termos de fração molar.

#color(blue)(P_"gas" = chi_"gas" xx P_"mixture")#

Isto é exatamente o que proporcionalmente ao número de moléculas significa.

Como você sabe, um toupeira de qualquer substância é igual a exatamente #6.022 * 10^(23)# moléculas dessa substância - isso é conhecido como Número de Avogadro, #N_A#.

Isso significa que você expressa o número de moles de um gás usando o número de moléculas, digamos #x#e o número de Avogadro

#color(blue)("no. of moles" = "no. of molecules" xx N_A)#

Agora, a Composição percentual de uma mistura gasosa diz quantas moléculas cada gás contribui para #100# moléculas de mistura.

Nesse caso, o ar é considerado #0.04%# dióxido de carbono. Isso significa que em tudo #100# moléculas de ar, #0.04# será #"CO"_2# Moléculas.

Por exemplo, a número de moles de dióxido de carbono em #100# moléculas de ar serão

#n_(CO_2) = "0.04 molecules" xx N_A = 0.04 * N_A#

O número total de moles nesta amostra de ar será

#n_"total" = "100 molecules" xx N_A = 100 * N_A#

Isto significa que o fração molar de dióxido de carbono na mistura será

#chi_(CO_2) = (0.4 color(red)(cancel(color(black)(N_A))))/(100color(red)(cancel(color(black)(N_A)))) = 0.00004#

Dióxido de carbono pressão parcial no ar será assim

#P_(CO_2) = 0.00004 * "760 mmHg" = "0.304 mmHg"#

Arredondado para um sig fig, o número de sig que você possui para o Composição percentual of #"CO"_2#, a resposta será

#P_(CO_2) = color(green)("0.3 mmHg")#