O cloro é produzido a partir de um processo de eletrolise da água do mar. Durante o processo, o cloro é coletado em um contêiner que é isolado dos outros produtos para evitar contaminação ou até mesmo reações indesejadas. Se um contêiner 15,00 L conter 0,5850 kg de gás Cl2 á 225^circ C calcule a pressão no sistema considerando o gás ideal.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre calcular a pressão de gás cloro ( Cl2) em um contêiner. A gente tem três informações principais:
  • Volume do contêiner: 15,00, L
  • Massa de Cl2: 0,5850, kg
  • Temperatura: 225^circC
Vamos usar a teoria dos gases ideais para achar a pressão. Pra isso, vamos precisar das seguintes fórmulas e conceitos:
  1. Massa molar: Para converter a massa de gás em mols.
  2. Equação dos gases ideais: PV = nRT, onde:
    • P é a pressão
    • V é o volume
    • n é o número de mols
    • R é a constante dos gases ideais
    • T é a temperatura em Kelvin

Passo 2

Primeiro, vamos converter a massa de Cl2 para mols. Para isso, precisamos da massa molar do cloro.
A molécula de Cl2 tem dois átomos de cloro. A massa molar do cloro (Cl) é aproximadamente 35,45, g/mol. Então:
Massa molar de Cl2 = 2 times 35,45, g/mol = 70,90, g/mol
Agora, convertendo a massa de kg para g:
0,5850, kg = 585,0, g
Então, o número de mols ( n) é:
n = massamassa molar = 585,0, g70,90, g/mol approx 8,24, mol

Passo 3

Agora, precisamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin, porque a equação dos gases ideais usa Kelvin. A fórmula é:
T(K) = T(°C) + 273,15
Então:
T = 225 + 273,15 = 498,15, K

Passo 4

Vamos usar a equação dos gases ideais para encontrar a pressão. A equação é:
PV = nRT
Queremos encontrar P, então rearranjamos a equação:
P = nRTV
Usando os valores que temos:
  • n = 8,24, mol
  • R = 0,0821, L cdot atmmol cdot K (constante dos gases)
  • T = 498,15, K
  • V = 15,00, L
Substituindo:
P = 8,24, mol times 0,0821, L cdot atmmol cdot K times 498,15, K15,00, L
Calculando:
P approx 8,24 times 0,0821 times 498,1515,00 approx 339,015,00 approx 22,6, atm

Resposta

A pressão no sistema é aproximadamente 22,6, atm.

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