Um tanque contém
de nitrogênio molecular
. Determine a massa (em gramas) do nitrogênio que deve ser removida do tanque a fim de abaixar a pressão de 38 para 25 atm . Considere que o volume e a temperatura do nitrogênio no tanque não se modificam.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um tanque com 0,85 mol de nitrogênio molecular (N₂) e precisa descobrir quantos gramas desse nitrogênio devemos tirar para diminuir a pressão de 38 para 25 atm. A gente vai usar conceitos de química envolvendo a Relação dos Gases (Lei dos Gases Ideais) e a massa molar do nitrogênio para resolver isso. Vamos precisar lembrar que, se o volume e a temperatura não mudam, a pressão é diretamente proporcional à quantidade de mols.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a relação entre pressão e quantidade de mols quando o volume e a temperatura são constantes. A Lei dos Gases Ideais nos diz que
, ou seja, a pressão § é proporcional ao número de mols (n).
Passo 3
Sabemos que inicialmente a pressão é 38 atm com 0,85 mol de N₂. Queremos reduzir a pressão para 25 atm. Vamos chamar a quantidade de mols que vai restar após remover parte do nitrogênio de
.
Usando a proporcionalidade:
Substituindo os valores:
Passo 4
Agora, vamos resolver para
:
Passo 5
A quantidade de mols removida é a diferença entre os mols iniciais e os finais:
Passo 6
Para encontrar a massa que corresponde a esses mols, usamos a massa molar do nitrogênio molecular (N₂), que é aproximadamente 28,02 g/mol.
Então:
Resposta
Precisamos remover aproximadamente 8,15 gramas de nitrogênio do tanque para reduzir a pressão de 38 para 25 atm.