Um recipiente fechado com volume de 1 litro contém 2,5 times 10^22 moléculas de vapor de amônia. Determine para a amônia
(a) a quantidade presente, em kg e kmol, e
(b) o volume específico, em m^3 / kg e m^3 / kmol.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre um recipiente fechado de 1 litro que contém moléculas de vapor de amônia. Vamos precisar usar conceitos de quantidade de matéria (mols) e massa, além de entender como calcular o volume específico. Para resolver isso, vamos precisar da constante de Avogadro e da massa molar da amônia.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de matéria presente em mols. Sabemos que a constante de Avogadro ( n = NNA ) é moléculas por mol. A fórmula para encontrar os mols é:
Onde é o número de moléculas.

Passo 3

Substituindo os valores:
n = 2,5 times 10^226,022 times 10^23 = 0,0415 mol
Então, temos aproximadamente 0,0415 mol de amônia.

Passo 4

Agora, vamos converter os mols para quilomols (kmol). Sabemos que nkmol = 0,0415 mol1000 = 4,15 times 10^-5 kmol . Então:

Passo 5

Para encontrar a massa em kg, precisamos da massa molar da amônia ( MNH3 = 0,01703 kg/mol ), que é aproximadamente 17,03 g/mol. Primeiro, convertemos para kg/mol:
m = n times MNH3 = 0,0415 times 0,01703 = 0,000707 kg
Então, a massa é:

Passo 6

Agora, a massa em kg já está calculada como 0,000707 kg. Para o kmol, é só multiplicar pela massa molar em kg/kmol:
mkmol = nkmol times MNH3 times 1000 = 4,15 times 10^-5 times 17,03 = 0,000707 kg/kmol

Passo 7

Para calcular o volume específico, que é o volume por unidade de massa, usamos a fórmula:
v = Vm
Onde é o volume do recipiente e é a massa.

Passo 8

O volume vm^3/kg = 0,0010,000707 approx 1,414 m^3/kg é 1 litro, que é igual a . Então:

Passo 9

Para o volume específico em vm^3/kmol = 0,0010,000707 times 1000 approx 1414 m^3/kmol , usamos:

Resposta

(a) A quantidade de amônia presente é aproximadamente kg e kmol.
(b) O volume específico é aproximadamente e .

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