Um gás está em um vaso com volume de 5 litros a uma temperatura de 0^circ C.
Se o gás em questão for CO2, calcule a pressão de 22 gramas do gás utilizando a fórmula do gás ideal.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre um gás, o CO2, que está num vaso de 5 litros a 0°C. A gente precisa calcular a pressão exercida por 22 gramas desse gás usando a fórmula do gás ideal. Para isso, vamos precisar entender a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume, temperatura e quantidade de matéria.

Passo 2

Primeiro, vamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin, porque na fórmula do gás ideal usamos a temperatura em Kelvin. A fórmula para converter é:
T(K) = T(°C) + 273,15
Então,
T = 0 + 273,15 = 273,15, K

Passo 3

Agora, precisamos saber quantos mols de CO2 temos em 22 gramas. Para isso, vamos usar a massa molar do CO2. A massa molar do CO2 é:
Massa molar do CO2 = 12, g/mol (carbono) + 2 times 16, g/mol (oxigênio) = 44, g/mol ê
Então, o número de mols ( n) é:
n = massamassa molar = 22, g44, g/mol = 0,5, mol

Passo 4

Agora que temos o número de mols, vamos usar a fórmula do gás ideal para encontrar a pressão:
PV = nRT
Queremos encontrar P, então rearranjamos a fórmula:
P = nRTV
Onde:
  • P é a pressão
  • V é o volume (5 litros)
  • n é o número de mols (0,5 mol)
  • R é a constante dos gases ideais, que vale 0,0821, L·atm/mol·K
  • T é a temperatura em Kelvin (273,15 K)

Passo 5

Vamos substituir os valores na fórmula:
P = 0,5, mol times 0,0821, L·atm/mol·K times 273,15, K5, L
Calculando o numerador:
0,5 times 0,0821 times 273,15 = 11,209
Agora, dividimos pelo volume:
P = 11,2095 = 2,242, atm

Resposta

A pressão exercida por 22 gramas de CO2 no vaso de 5 litros a 0°C é aproximadamente 2,24, atm.

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