Pressão parcial dos gases

Pressão parcial é a força exercida por um gás nas paredes de um recipiente quando esse gás faz parte de uma mistura gasosa.

Pressão parcial, lei das pressões parciais, ou lei de Dalton foi proposta pelo cientista John Dalton, que realizou vários estudos meteorológicos e relacionados à composição do ar atmosférico. De acordo com ele,

Pressão parcial é a força que as moléculas de um gás exerce nas paredes de um recipiente, a qual é exatamente a mesma que ele exerceria se estivesse em uma mistura gasosa.”

Baseado nessa conclusão, Dalton afirmava que a pressão exercida por uma mistura gasosa (Pressão total, Pt) nas paredes de um recipiente é igual à soma das pressões parciais individuais de cada um dos gases componentes dessa mistura.

Pt = PA + PB + PC

Na qual,

PA = pressão parcial do gás A
PB = pressão parcial do gás B
PC = pressão parcial do gás C

Por exemplo, se temos uma mistura formada pelos gases hidrogênio (H2), oxigênio (O2) e gás carbônico (CO2) dentro de um recipiente, a pressão dessa mistura é a resultante da soma das pressões de cada um desses gases, logo:

Pt = PH2 + PO2 + PCO2

1- Relação da pressão parcial com a pressão total

De acordo com John Dalton, a relação entre a pressão parcial de um certo gás (PA) com a pressão total da mistura gasosa é sempre igual à fração molar (XA) do gás, o que resulta na seguinte fórmula:

PA = XA
Pt        

Vale ressaltar que a fração molar de um gás é dada pela relação entre o número de mol (nA) desse gás pelo número de mol (nt) da mistura gasosa (resultante da soma do número de mol de todos os gases que formam a mistura).

XA = nA
        nt

Assim, se substituirmos a fórmula da fração molar do gás na expressão da relação entre as pressões parciais, temos:

PA = nA
Pt     nt

2- Pressão total de uma mistura gasosa

A pressão total de uma mistura gasosa pode ser encontrada não apenas somando as pressões parciais dos gases que a compõe. Pode ser calculada através da equação de Clapeyron:

Pt.Vt = nt.R.T

Essa fórmula pode ser utilizada para o cálculo da pressão total, desde que seja utilizado o volume do recipiente (ou o volume total dos gases) e o número de mol total (nt), sendo:

 

R = constante geral dos gases
T = temperatura da mistura em Kelvin

Obs.: Caso a temperatura esteja em graus Celsius, transforme-a em Kelvin; para isso basta somar o valor fornecido com 273.

3- Exemplo de aplicação da pressão parcial de um gás

Exemplo: (FEI SP) Num recipiente de 44,8L, mantido a 273K, foram misturados 4 mol de gás hidrogênio e 6 mol de gás oxigênio em CNTP. As pressões parciais de H2 e O2, em atmosferas, são, respectivamente:

a) 1,0 e 2,0

b) 3,0 e 4,5

c) 0,8 e 1,2

d) 1,0 e 1,5

e) 2,0 e 3,0

Dados fornecidos pelo exercício:

Temperatura = 273 K
Volume do sistema = 44,8 L
Número de mol do gás hidrogênio = 4 mol
Número de mol do gás oxigênio = 6 mol

PH2= ?

PO2= ?

1o o: Calcular o número de mol total

nt = nH2 + nO2

nt = 4 + 6

nt = 10 mol

2o o: Calcular a pressão total (Pt) do sistema utilizando a equação de Clapeyron

Pt.Vt = nt.R.T

Pt.44,8 = 10.0,082.273

Pt.44,8 = 223,86

Pt = 223,86
       44,8

Pt = 4,996875 atm, logo Pt é aproximadamente 5 atm

3o o: Calcular a pressão parcial do gás hidrogênio

PH2 = nH2
Pt      nt

PH2
 5      10

PH2.10 = 4.5

PH2.10 = 20

PH2 = 20
         10

PH2 = 2 atm

4o o: Calcular a pressão parcial do gás oxigênio

Como temos apenas dois gases na mistura e conhecemos a pressão de um deles e a pressão total, para calcular a pressão parcial do gás oxigênio basta utilizarmos a expressão da pressão total da mistura:

Pt = PH2 + PO2

5 = 2 + PO2

PO2 = 5 – 2

PO2 = 3 atm

 

Por Me. Diogo Lopes Dias

Uma mistura gasosa apresenta como pressão total a soma das pressões dos gases
Uma mistura gasosa apresenta como pressão total a soma das pressões dos gases
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DIAS, Diogo Lopes. "Pressão parcial dos gases"; Brasil Escola. Disponível em: /quimica/pressao-parcial-dos-gases.htm. o em 28 de maio de 2025.

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Lista de exercícios


Exercício 1

Uma mistura de 60 g de metano (CH4(g)) e 32,0 g de argônio (Ar(g)) foi recolhida em um balão de volume igual a 44,8 L e mantido a 350 K. Considerando as massas atômicas do H= 1; C= 12; Ar= 40 e R= 0,082 atm.L.K-1.mol-1, qual é o valor da pressão parcial do gás argônio nessa mistura?

a) 0,31 atm.

b) 0,14 atm.

c) 0,41 atm.

d) 0,51 atm.

e) 0,15 atm.

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Exercício 2

Uma determinada mistura gasosa é constituída por 36% de nitrogênio, 24% de neônio e 40% de gás carbônico (porcentagem em volume). itindo que essa mistura é mantida em um cilindro à temperatura ambiente e a uma pressão de 4000 kPa, qual é a pressão parcial do gás carbônico no cilindro?

a) 1800 kPa

b) 2800 kPa

c) 600 kPa

d) 2600 kPa

e) 1600 kPa

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Exercício 3

(UFC-CE) Em um recipiente fechado com capacidade para 2,0 L, encontra-se uma mistura de gases ideais composta por 42,0 g de N2 e 16,0 g de O2 a 300 K. Assinale a alternativa que expressa corretamente os valores das pressões parciais (em atm) dos gases N2 e O2, respectivamente, nessa mistura. Dado: R = 0,082 atm.L.mol–1.K–1

a) 18,45 e 6,15

b) 16,45 e 8,15

c) 14,45 e 10,45

d) 12,45 e 12,15

e) 10,45 e 14,15

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Exercício 4

(FCM-PB) Uma mistura de 3,0 mol de CO2(g), 3,0.1023 moléculas de CO(g) e 84,0 g de N2(g), contida em um balão fechado de 0,05 m3 de capacidade, encontra-se na temperatura de 27 ºC. Com relação a esse sistema, assinale a alternativa correta:

a) Dentro do recipiente, a pressão parcial do N2 é maior que a do CO2.

b) A pressão parcial do CO(g) na mistura é de 0,12 atm.

c) O número total de mol de gases no sistema é igual a 65.

d) A pressão total da mistura no sistema é 3,2 atm.

e) O número de átomos no sistema é igual 3,9.1024.

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