O Halotano, C2HBrClF3 , é um gás não inflamável, não explosivo, e não irritante que é geralmente usado como anestésico, por inalação. Suponha que se faça a mistura de 15.0 g de vapor de Halotano com 23.5 g do gás oxigênio sendo que a pressão total da mistura seja igual a 855 mmHg.

Nas condições apresentadas as pressões parciais do halotano e do oxigênio na mistura serão, respectivamente:

Esta questão aborda o conteúdo de sistemas gasosos. Para resolvê-la é importante saber a Lei de Dalton, que estabelece que a soma das pressões parciais dos gases componentes da mistura é igual à pressão total da mistura gasosa. Com base no exposto, observemos os dados e a resolução da questão:

Dados:
Massa (Halotano) = 15,0 g;
Massa (Oxigênio) = 23,5 g;
P_T = 855 mmHg;
Massa atômica dos elementos (de acordo com a tabela periódica): C = 12,0; H = 1,0; O = 16,0; Br = 80,0; Cl = 35,5; F = 19,0.

Resolução:
Nessa questão há uma mistura gasosa contendo halotano, que vamos chamar de componente 1 e oxigênio, componente 2. De acordo com a lei de Dalton, tem-se que:
P_i = P_T ∙ x_i
Em que P_i  é a pressão parcial do componente i, P_T é a pressão total da mistura e x_i a fração molar do componente i.

Para que possamos saber as pressões parciais dos gases é preciso saber suas frações molares, que são obtidas pela fórmula:
x_i = n_i/n_T

Em que x_i é a fração molar do componente i, n_i é o número de mols do componente i e n_T o número de mols total da mistura. Dessa forma, para calcular as frações molares é preciso primeiramente obter o número de mols de cada componente:

1) Cálculo do número de mols a partir das massas molares (MM):
Para o C₂HBrClF₃ (1):
MM₁ = 2 ∙ 12,0 + 1,0 + 80,0 + 35,5 + 3 ∙ 19,0 = 197,5 g/mol
n₁ = m₁/MM₁
n₁ = 15/197,5 = 0,076 mols

Para o O₂ (2):
MM_2­ = 2 ∙ 16,0 = 32,0 g/mol
n₂ = m₂/MM₂
n₂ = 23,5/32 = 0,734 mols

2) A partir do número de mols de cada componente é possível obter o número de mols total:
n_T = n₁ + n₂
n_T = 0,076 + 0,734 = 0,810 mols

3) Com o número de mols total, pode-se calcular a fração molar de cada componente:
x₁ = n₁/n_T = 0,076/0,810 = 0,094
x₂ = n₂/n_T = 0,734/0,810 = 0,906

4) Por fim, a partir das frações molares é possível saber a pressão parcial de cada componente:
P₁ = x₁ ∙ P_T = 0,094 ∙ 855 ≅ 80,2 mmHg
P₂ = x₂ ∙ P_{T ­}= 0,906 ∙ 855 ≅ 775 mmHg

Portanto, nas condições apresentadas as pressões parciais do halotano e do oxigênio na mistura serão, respectivamente, 80,2 mmHg e 775 mmHg.

Gabarito do Professor: Letra C.