Se o volume específico da água a
e pressão atmosférica é
, calcule o volume molar da água nestas mesmas condições.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem o volume específico da água a 20°C e pressão atmosférica, que é de 1,00177 L/kg. Nosso objetivo aqui é calcular o volume molar da água nessas mesmas condições. Para isso, vamos precisar entender dos conceitos de volume específico e volume molar, além de saber a massa molar da água.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que cada termo significa:
-
Volume específico (v): é o volume ocupado por unidade de massa de uma substância. No caso, 1,00177 litros por quilo (L/kg).
-
Volume molar (Vm): é o volume ocupado por um mol da substância. Queremos descobrir quanto de volume um mol de água ocupa nessas condições.
Para relacionar esses dois conceitos, precisamos saber a massa molar da água.
Passo 3
A massa molar da água (H₂O) é a soma das massas molares dos seus constituintes:
- Hidrogênio (H): aproximadamente 1,008 g/mol
- Oxigênio (O): aproximadamente 16,00 g/mol
Então, a massa molar da água é:
Agora, vamos usar a fórmula que relaciona volume específico e volume molar:
Mas precisamos garantir que as unidades estejam compatíveis. Nosso volume específico está em L/kg e a massa molar está em g/mol, então vamos converter a massa molar para kg/mol:
Então,
Passo 4
Agora, fazemos a multiplicação:
Para facilitar a leitura, podemos converter para mililitros por mol (já que 1 L = 1000 mL):
Resposta
O volume molar da água a 20°C e pressão atmosférica é aproximadamente 18,05 mL/mol.