Gases

Um balão indeformável (balão A) de 5 L contém gás xenônio, a pressão de 4 atm e temperatura de 127º C. Um outro balão indeformável (balão B) de 15 L contém gás flúor, a pressão de 6 atm e temperatura de 327º C. Os dois balões são interligados por um tubo de volume desprezível provido de torneira, inicialmente fechada. A torneira é aberta e o recipiente é aquecido a 727º C, para que ocorra a reação com formação de XeF4(g), que ocorre com rendimento de 25%. Qual é o valor da pressão final do sistema, em atm?

A. ( ) 8,75 B. ( ) 9,5 C. ( ) 10,25 D. ( ) 11 E. ( ) 11,75

Res.::

Boa tarde. Calculando o número de mols inicial de cada gás:
[latex] n_{Xe}=\frac{PV}{RT}=\frac{4.5}{0,082.400}=0,61 \:mol
n_{F_2}=\frac{PV}{RT}=\frac{15.6}{0,082.600}=1,83 \:mol [/latex]
Agora ocorrerá a seguinte reação:
[latex] Xe_{(g)} + 2F_{2(g)} \rightarrow XeF_{4(g)} [/latex]
A proporção de F2 para Xe é 2:1, pelos valores encontrados anteriormente, o Xe é o reagente limitante.
[latex] Xe_{(g)} + 2F_{2(g)} \rightarrow XeF_{4(g)}
\mathrm{Inicio:} \: 0,61 + 1,83 \rightarrow 0
\mathrm{Reagem:} \: 0,61.0,25 + 1,22.0,25 \rightarrow 0,61.0,25
\mathrm{Final:} \: 0,4575 + 1,525\rightarrow 0,1525  [/latex]
O fator 0,25 na etapa da quantidade que reage é por conta do rendimento de 25%.
Ou seja, o número de mols no final é igual a 0,4575 + 1,525 + 0,1525 = 2,135 mols
Com a junção dos dois recipientes, o volume final é 20L, e a temperatura final foi dada, logo:
[latex] P = \frac{nRT}{V}=\frac{2,135.0,082.1000}{20}=8,75 \:atm [/latex]

Leonardo Mariano escreveu:Boa tarde. Calculando o número de mols inicial de cada gás:
[latex] n_{Xe}=\frac{PV}{RT}=\frac{4.5}{0,082.400}=0,61 \:mol
n_{F_2}=\frac{PV}{RT}=\frac{15.6}{0,082.600}=1,83 \:mol [/latex]
Agora ocorrerá a seguinte reação:
[latex] Xe_{(g)} + 2F_{2(g)} \rightarrow XeF_{4(g)} [/latex]
A proporção de F2 para Xe é 2:1, pelos valores encontrados anteriormente, o Xe é o reagente limitante.
[latex] Xe_{(g)} + 2F_{2(g)} \rightarrow XeF_{4(g)}
\mathrm{Inicio:} \: 0,61 + 1,83 \rightarrow 0
\mathrm{Reagem:} \: 0,61.0,25 + 1,22.0,25 \rightarrow 0,61.0,25
\mathrm{Final:} \: 0,4575 + 1,525\rightarrow 0,1525  [/latex]
O fator 0,25 na etapa da quantidade que reage é por conta do rendimento de 25%.
Ou seja, o número de mols no final é igual a 0,4575 + 1,525 + 0,1525 = 2,135 mols
Com a junção dos dois recipientes, o volume final é 20L, e a temperatura final foi dada, logo:
[latex] P = \frac{nRT}{V}=\frac{2,135.0,082.1000}{20}=8,75 \:atm [/latex]

Ah agora eu entendi. Obrigado!