Uma amostra de 0,316 mol de gás nitrogênio, N2(g), é colocada em um recipiente de 4,00L a 315K.
Qual é a pressão, em Torr, do gás nitrogênio?
Sua resposta deve ter precisão de três casas decimais.
Qual é a pressão, em Torr, do gás nitrogênio?
Sua resposta deve ter precisão de três casas decimais.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem 0,316 mol de gás nitrogênio ($ N_2 $) num recipiente de 4,00 litros, a uma temperatura de 315 K. Nosso objetivo é descobrir qual é a pressão desse gás em Torr. Para isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume, quantidade de gás e temperatura.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar qual é a Lei dos Gases Ideais. Ela é dada pela fórmula:
Onde:
- $ P $ é a pressão do gás,
- $ V $ é o volume,
- $ n $ é a quantidade de mols,
- $ R $ é a constante dos gases ideais,
- $ T $ é a temperatura em Kelvin.
Passo 3
A constante $ R $ depende das unidades que estamos usando. Como queremos a pressão em Torr, mas a constante padrão $ R = 0,0821 , L·atm/mol·K $ usa atm, vamos calcular a pressão em atm primeiro e depois converter para Torr.
Passo 4
Vamos rearranjar a fórmula para resolver a pressão $ P $:
Agora, vamos substituir os valores que temos:
- $ n = 0,316 , mol $
- $ R = 0,0821 , L·atm/mol·K $
- $ T = 315 , K $
- $ V = 4,00 , L $
Substituindo na fórmula:
Passo 5
Vamos calcular passo a passo:
Primeiro, multiplicamos $ n $, $ R $ e $ T $:
Agora, dividimos pelo volume $ V $:
Passo 6
Agora, precisamos converter a pressão de atm para Torr. Sabemos que:
Então, multiplicamos a pressão em atm por 760:
Resposta
A pressão do gás nitrogênio é 1554,276 Torr.