Questão cbf946f2-b9
Prova:UNIVESP 2019
Disciplina:Química
Assunto:Sistemas Gasosos - Lei, Teoria Cinética, Equação e Mistura dos Gases. Princípio de Avogadro., Transformações Químicas
Um gás ideal pode ser representado por um
conjunto de moléculas ou átomos que estão em
movimento constante e aleatório, onde as
velocidades médias estão relacionadas com a
temperatura. A equação de Clapeyron representa
satisfatoriamente o comportamento de um gás
ideal e é bastante utilizada pelos cientistas. Esta
equação é o melhor caminho para se transformar
massa em volume gasoso. Considere a equação de
Clapeyron e assinale a alternativa correta com o
volume ocupado por 10 g de N2 a 25ºC e 1 atm.
Considere os dados constantes dos gases ideais:
R = 0,082 atm.L/mol.K
Massa molar N2: 28 g/mol
Um gás ideal pode ser representado por um
conjunto de moléculas ou átomos que estão em
movimento constante e aleatório, onde as
velocidades médias estão relacionadas com a
temperatura. A equação de Clapeyron representa
satisfatoriamente o comportamento de um gás
ideal e é bastante utilizada pelos cientistas. Esta
equação é o melhor caminho para se transformar
massa em volume gasoso. Considere a equação de
Clapeyron e assinale a alternativa correta com o
volume ocupado por 10 g de N2 a 25ºC e 1 atm.
Considere os dados constantes dos gases ideais:
R = 0,082 atm.L/mol.K
Massa molar N2: 28 g/mol
A
VN2 = 22,4 L
B
VN2 = 7,5 L
C
VN2 = 8,7 L
D
VN2 = 8,0 L
E
VN2 = 2,5 L
Gabarito comentado
Talita Goulart Graduação e Mestrado em Engenharia Química pela UFRRJ, Doutoranda em Engenharia Química pela COPPE/UFRJ, Professora de Química.
Esta questão abrange o estudo dos gases. Para resolvê-la é preciso utilizar a equação de Clapeyron, que representa o comportamento de gases ideais, mostrada abaixo:
P ∙ V = n ∙ R ∙ T
Em que P é a pressão, V o volume, n o número de mols, R a constante universal dos gases e T a temperatura do sistema.
Sendo assim, observemos os dados e a resolução da questão:
Dados:
Massa (m) do N2 = 10 g;
T = 25 °C;
P = 1 atm;
R = 0,082 atm.L/mol.K;
Massa molar (MM) do N2 = 28 g/mol.
Resolução:
1) Para saber o volume ocupado por 10 g de N2 nas condições apresentadas é preciso substituir os dados na equação de Clapeyron acima. Primeiramente, é necessário transformar a massa dada em gramas em número de mols (n), utilizando a massa molar:
n = m/MM
n = 10/28 = 0,36 mols de N2
2) Para substituir os dados é preciso que a temperatura esteja em Kelvin, de acordo com a unidade da constante universal dos gases fornecida. Assim:
T (K) = T (°C) + 273
T (K) = 25 + 273 = 298 K
3) Com a temperatura em Kelvin e o número de mols basta substituir os dados, para a determinação do volume:
P ∙ V = n ∙ R ∙ T
V = n ∙ R ∙ T/P
V = 0,36 ∙ 0,082 ∙ 298/1 ≅ 8,7 L de N2
Gabarito do Professor: Letra C.
