Problema 2C21

Cálculo do número de mols de tetróxido de dinitrogênio: $$n=\frac{m}{M}$$ $$n_{N_{2}O_{4}}=\frac{43,8}{92}=0,48\,mol$$ Cálculo da pressão inicial de $N_{2}O_{4}$ : $$P=\frac{nRT}{V}$$ $$P=\frac{(0,48\,mol)\cdot0,082\,\frac{atm\,L}{mol\,K}\cdot77\,K}{5\,L}$$ $$P=0,61\,atm$$ Cálculo da quantidade de $N_{2}O_{4}$ que reagiu: $$\begin{matrix}&N_{2}O_{4}&\rightarrow&2NO_{2}\\\text{início}&0,48&&0\\\text{reação}&-x&&+2x\\\text{final}&0,48-x&&+2x\end{matrix}$$ Cálculo do número de mols final a partir da pressão final: $$n_{total}=0,48-x+2x=0,48+x$$ $$n_{total}=\frac{PV}{RT}$$ $$0,48+x=\frac{(3\,atm)\cdot(5\,L)}{0,082\,\frac{atm\,L}{mol\,K}\cdot298\,K}$$ $$0,48+x=0,61$$ $$x=0,13\,mol$$ Cálcuoo do número de mols final de $N_{2}O_{4}$ : $$n_{f}=0,48-x$$ $$n_{f}=0,48-0,13=0,35\,mol$$

Cálculo da fração molar de $N_{2}O_{4}$ : $$x_{N_{2}O_{4}}= \frac{n_{N_{2}O_{4}}}{n_{total}}$$ $$x_{N_{2}O_{4}}=\frac{0,35}{0,61}=0,59$$