2- Uma mistura de nitrogênio e vapor de água é introduzida num frasco que contem um agente secante. Imediatamente após a introdução, a pressão no frasco é de 760 torr. Depois de algumas horas, a pressão é novamente medida e o seu valor é 745 torr.
b) Se a experiencia é realizada a 20^circ C e o agente secante aumenta seu peso em 0,150 g , qual é o volume do frasco? Despreze o volume ocupado pelo agente secante.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a pergunta está pedindo. Temos um frasco onde foi colocada uma mistura de nitrogênio e vapor de água, junto com um agente secante. Inicialmente, a pressão no frasco é de 760 torr. Depois de algumas horas, essa pressão cai para 745 torr, e o agente secante ganhou 0,150 g. Vamos usar conceitos de física dos gases e química para descobrir qual é o volume desse frasco.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar a queda na pressão. A pressão inicial era de 760 torr e depois caiu para 745 torr. A diferença é de:
De
Essa queda na pressão é causada pelo agente secante que absorveu parte do vapor de água.

Passo 3

Agora, vamos calcular quantas moléculas de água foram absorvidas pelo agente secante. Sabemos que o agente secante ganhou 0,150 g de água. A massa molar da água (H₂O) é aproximadamente 18,015 g/mol. Então, o número de mols de água absorvidos é:
n = 0,150, g18,015, g/mol approx 0,0083, mol

Passo 4

Para relacionar a quantidade de mols com a variação de pressão e o volume do frasco, usamos a equação dos gases ideais:
PV = nRT
Aqui, queremos encontrar o volume $ V $. Primeiro, vamos converter a variação de pressão de torr para atm, já que a constante dos gases $ R $ é geralmente dada em atm·L/(mol·K):
V
A temperatura está em 20°C, que em Kelvin é:
R
Agora, rearranjamos a equação para encontrar $ V $:
15, torr times 1, atm760, torr approx 0,0197, atm

Resposta

O volume do frasco é aproximadamente 10,1 litros.

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