Uma garrafa de refrigerante comum tem 6,50 g de dióxido de carbono em 1,00 L de líquido. Se o dióxido de carbono for aprisionado em um cilindro a 1,00 atm e 20ºC o volume ocupado vai ser de :
(massa molar de C é 12 g e do O 16 g)
(massa molar de C é 12 g e do O 16 g)
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a pergunta tá pedindo. A gente tem uma garrafa de refrigerante que contém 6,50 g de dióxido de carbono (CO₂) em 1,00 litro de líquido. O exercício quer saber qual será o volume que esse CO₂ vai ocupar quando for aprisionado em um cilindro a uma pressão de 1,00 atm e temperatura de 20°C. Para resolver isso, vamos precisar usar a química básica de mols e a Lei dos Gases Ideais.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a massa molar do dióxido de carbono (CO₂). A massa molar é a soma das massas dos átomos que compõem a molécula. Sabemos que o carbono © tem massa molar de 12 g/mol e o oxigênio (O) tem 16 g/mol. Como o CO₂ tem 1 átomo de carbono e 2 de oxigênio, a massa molar fica assim:
Passo 3
Agora, vamos descobrir quantos mols de CO₂ temos na garrafa. Para isso, usamos a fórmula:
Substituindo os valores:
Passo 4
Com o número de mols em mãos, vamos aplicar a Lei dos Gases Ideais, que é dada por:
Queremos encontrar o volume (V), então vamos rearranjar a fórmula:
Onde:
- $ P $ é a pressão (1,00 atm)
- $ n $ é o número de mols (0,1477 mol)
- $ R $ é a constante dos gases ideais (0,0821 L atm/mol K)
- $ T $ é a temperatura em Kelvin. Primeiro, convertemos 20°C para Kelvin:
Passo 5
Agora, substituímos todos os valores na fórmula para encontrar o volume:
Vamos calcular isso passo a passo:
Resposta
O volume ocupado pelo dióxido de carbono será de aproximadamente 3,55 litros.