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
e o agente secante aumenta seu peso em 0,150 g , qual é o volume do frasco? Despreze o volume ocupado pelo agente secante.
b) Se a experiencia é realizada a
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:
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:
Passo 4
Para relacionar a quantidade de mols com a variação de pressão e o volume do frasco, usamos a equação dos gases ideais:
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):
A temperatura está em 20°C, que em Kelvin é:
Agora, rearranjamos a equação para encontrar $ V $:
Resposta
O volume do frasco é aproximadamente 10,1 litros.