Um frasco com capacidade de 10 L contém 70 g de gás nitrogênio (N2), a 7 O^circ C. Determine a pressão exercida por esse gás.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse problema juntos! A questão envolve química, mais especificamente, a Lei dos Gases Ideais. A gente precisa determinar a pressão exercida pelo gás nitrogênio dentro do frasco. Pra isso, vamos usar a equação dos gases ideais, que relaciona pressão, volume, quantidade de gás e temperatura.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar o que temos:
  • Volume ( V) = 10 litros
  • Massa do gás ( m) = 70 gramas
  • Temperatura ( T) = 7°C
Mas pra usar a equação dos gases ideais, a gente precisa da quantidade de matéria em mols. Então, vamos calcular isso primeiro.

Passo 3

A equação dos gases ideais é:
PV = nRT
Onde:
  • P é a pressão
  • V é o volume
  • n é o número de mols
  • R é a constante dos gases ideais ( 0,0821 , L·atm/mol·K)
  • T é a temperatura em Kelvin

Passo 4

Vamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin:
T(K) = T(°C) + 273,15 = 7 + 273,15 = 280,15 , K

Passo 5

Agora, precisamos encontrar o número de mols ( n) do gás nitrogênio. A massa molar do N2 é 28 g/mol (cada átomo de nitrogênio tem aproximadamente 14 g/mol).
n = mmassa molar = 70 , g28 , g/mol = 2,5 , mol

Passo 6

Agora que temos todos os valores, vamos substituir na equação dos gases ideais para encontrar a pressão:
P = nRTV
Substituindo os valores:
P = 2,5 , mol times 0,0821 , L·atm/mol·K times 280,15 , K10 , L

Passo 7

Vamos calcular passo a passo:
Primeiro, multiplica n, R e T:
2,5 times 0,0821 times 280,15 = 57,447
Depois, divide pelo volume:
P = 57,44710 = 5,7447 , atm

Resposta

A pressão exercida pelo gás nitrogênio no frasco é de aproximadamente 5,74 atm.

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