Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício que pede para converter 1 ppmv de dióxido de enxofre () no ar para microgramas por metro cúbico (), considerando uma pressão de 1 atmosfera e uma temperatura de . Para resolver isso, vamos usar conceitos de química relacionados à concentração de gases e à Lei dos Gases Ideais.
Passo 2
Primeiro, preciso explicar rapidinho o que é ppmv. Ppmv significa “partes por milhão em volume”. Então, 1 ppmv de significa que, para cada milhão de partes de ar, há uma parte de dióxido de enxofre.
Passo 3
Agora, para converter isso para , vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que é dada por:
Onde:
é a pressão (em pascals, Pa)
é o volume (em litros, L)
é o número de mols
é a constante dos gases (0,0821 L·atm/mol·K ou 8,314 J/mol·K)
é a temperatura (em Kelvin, K)
Passo 4
Primeiro, vamos converter a temperatura de para Kelvin:
Passo 5
A pressão já está em 1 atm, mas para usar na equação, precisamos da constante R apropriada. Usaremos .
Passo 6
Agora, vamos calcular a concentração de em mols por metro cúbico. Sabemos que 1 ppmv equivale a da fração molar.
Usando a Lei dos Gases Ideais rearranjada para número de mols por volume:
Onde é a fração molar ().
Substituindo os valores:
Passo 7
Calculando:
Como 1 L = 0,001 m³:
Passo 8
Agora, vamos converter mols para microgramas. Primeiro, encontramos a massa molar do . O enxofre (S) tem aproximadamente 32,07 g/mol e o oxigênio (O) 16,00 g/mol. Então:
Passo 9
Multiplicamos o número de mols por metro cúbico pela massa molar para obter a massa em gramas por metro cúbico:
Passo 10
Finalmente, convertendo gramas para microgramas ():
Resposta
Portanto, 1 ppmv de no ar equivale a aproximadamente a 1 atm e .