Determine
volume em litros de 0,2 mol de gás nitrogênio, mantido em um cilindro de êmbolo móvel, a
ㅇ e 2 atm .
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de química! A gente precisa descobrir o volume, em litros, de 0,2 mol de gás nitrogênio (
), que está sendo mantido em um cilindro com um êmbolo móvel a uma temperatura de
e uma pressão de 2 atm. Para isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que é uma ferramenta super útil para relacionar pressão, volume, temperatura e quantidade de mols de um gás.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula da Lei dos Gases Ideais, que é:
Onde:
-
é a pressão, -
é o volume, -
é a quantidade de mols, -
é a constante dos gases, -
é a temperatura em Kelvin.
Vamos identificar o que temos e o que precisamos:
-
mol, -
atm, -
(a gente precisa converter para Kelvin), -
L·atm/(mol·K) (constante dos gases).
Passo 3
Primeiro, vamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin, porque a fórmula da Lei dos Gases Ideais usa Kelvin. A fórmula para converter é:
Então,
Passo 4
Agora, vamos reorganizar a fórmula da Lei dos Gases Ideais para achar o volume
. Queremos isolar
, então dividimos ambos os lados da equação por
:
Passo 5
Vamos substituir os valores que temos na fórmula:
-
mol, -
L·atm/(mol·K), -
K, -
atm.
Então,
Passo 6
Agora, vamos fazer as contas passo a passo:
Primeiro, multiplicamos
,
e
:
Agora, dividimos esse resultado pela pressão
:
Passo 7
Arredondando para duas casas decimais, como geralmente fazemos em química:
Resposta
O volume do gás nitrogênio é aproximadamente 2,46 litros.