Um cilindro de gás sem rótulo foi encontrado em um laboratório. Numa tentativa de identificar qual era o gás, um jovem físico-químico fez um experimento para determinar a massa molar deste gás. Para isso, mediu a pressão que o gás exercia quando confinado em um balão de
, à temperatura constante de
. Adicionando uma massa de gás no interior do balão igual a 5,7890 g, a pressão medida foi de 0,5000 atm. Assumindo que o gás se comportava idealmente, o estudante determinou a massa molar do gás.
b) Determine a massa molar do gás calculada pelo estudante.
b) Determine a massa molar do gás calculada pelo estudante.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre identificar a massa molar de um gás usando a Lei dos Gases Ideais. Vamos precisar entender os conceitos de pressão, volume, temperatura, quantidade de substância e, claro, a fórmula da Lei dos Gases Ideais para chegar na resposta.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula da Lei dos Gases Ideais:
Aqui:
-
é a pressão do gás, -
é o volume, -
é a quantidade de matéria (em mols), -
é a constante dos gases ideais ( ), -
é a temperatura em Kelvin.
Passo 3
Nos dão o volume
, a pressão
, a massa adicionada
e a temperatura
. Primeiro, precisamos converter a temperatura para Kelvin:
Passo 4
Sabemos que a quantidade de matéria
é a massa
dividida pela massa molar
:
Vamos substituir isso na equação dos gases:
Passo 5
Agora, queremos isolar
para encontrar a massa molar. Rearranjando a equação:
Passo 6
Vamos substituir todos os valores na equação:
Passo 7
Calculando o numerador:
Calculando o denominador:
Passo 8
Agora, dividimos o numerador pelo denominador para encontrar
:
Resposta
A massa molar do gás calculada pelo estudante é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Considere os seguintes fenômenos envolvendo sistemas gasosos. Para cada caso, enuncie a principal lei empírica associada ao fenômeno observado.
ii) Ao introduzir um canudo em um líquido para sugá-lo, aspiramos o ar do interior do canudo para dentro de nossos pulmões, reduzindo a pressão no interior do canudo:
ii) Ao introduzir um canudo em um líquido para sugá-lo, aspiramos o ar do interior do canudo para dentro de nossos pulmões, reduzindo a pressão no interior do canudo:
Um cilindro de gás sem rótulo foi encontrado em um laboratório. Numa tentativa de identificar qual era o gás, um jovem físico-químico fez um experimento para determinar a massa molar deste gás. Para isso, mediu a pressão que o gás exercia quando confinado em um balão de
, à temperatura constante de
. Adicionando uma massa de gás no interior do balão igual a 5,7890 g, a pressão medida foi de 0,5000 atm. Assumindo que o gás se comportava idealmente, o estudante determinou a massa molar do gás.
a) Deduza uma relação para determinar a massa molar do gás que utilize as propriedades medidas pelo jovem em seu experimento.
a) Deduza uma relação para determinar a massa molar do gás que utilize as propriedades medidas pelo jovem em seu experimento.
Considere os seguintes fenômenos envolvendo sistemas gasosos. Para cada caso, enuncie a principal lei empírica associada ao fenômeno observado.
i) Um balão cheio de gás murcha quando colocado dentro do congelador:
i) Um balão cheio de gás murcha quando colocado dentro do congelador:
Um cilindro de gás sem rótulo foi encontrado em um laboratório. Numa tentativa de identificar qual era o gás, um jovem físico-químico fez um experimento para determinar a massa molar deste gás. Para isso, mediu a pressão que o gás exercia quando confinado em um balão de
, à temperatura constante de
. Adicionando uma massa de gás no interior do balão igual a 5,7890 g, a pressão medida foi de 0,5000 atm. Assumindo que o gás se comportava idealmente, o estudante determinou a massa molar do gás.
c) O valor da massa molar determinada no item acima seria diferente se a pressão do gás no experimento fosse diferente, mantendo o volume e a temperatura do gás fixos? Explique detalhadamente sua resposta, dizendo como o valor obtido seria alterado pela modificação da pressão, levando em consideração as características de compressibilidade do gás.
c) O valor da massa molar determinada no item acima seria diferente se a pressão do gás no experimento fosse diferente, mantendo o volume e a temperatura do gás fixos? Explique detalhadamente sua resposta, dizendo como o valor obtido seria alterado pela modificação da pressão, levando em consideração as características de compressibilidade do gás.