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Enunciado

Química - Atkins - Fisico-Quimica - Vol. 1- Ed: 8º - Capítulo 1.Exercícios - Ex. 17a

Admita que 10   m o l de C 2 H 6 estejam confinados num vaso de 4,860   d m 3 , a 27 ℃ . Estime a pressão do etano com (a) a equação dos gases perfeitos e (b) com a equação de Van der Waals. Com o resultado do cálculo, estime o fator de compressibilidade. Para o etano, a = 5,507   d m 6 . a t m . m o l - 2 e b = 0,0651   d m 3 . m o l - 1 .

Passo 1

Fala meu jovem, tudo certo?

O exercício nos pede para calcular usando a equação a equação dos gases ideias:

P V = n R T  

P = n R T V

E também para usar a equação de Van der Waals que diz que :

P = R T V m - b - a V m 2 = n R T V - n b - a n V 2

Se temos:

n = 10   m o l

V = 4,860   d m 3 = 4,860   L

T = 27 ℃ = 300 K

R = 0,0821   L . a t m . m o l - 1 . K - 1

a = 5,507   d m 6 . a t m . m o l - 2

b = 0,0651   d m 3 . m o l - 1 .

Passo 2

Para os gases ideias, se temos:

n = 10   m o l

V = 4,860   d m 3 = 4,860   L

T = 27 ℃ = 300 K

R = 0,0821   L . a t m . m o l - 1 . K - 1

Aplicando na equação dos gases ideias:

P = 10 m o l . 0,0821   L . a t m . m o l - 1 . K - 1 . 300 K 4,860 L = 50,67   a t m

Passo 3

Para os gases de Van der Waals, teremos:

n = 10   m o l

V = 4,860   d m 3 = 4,860   L

T = 27 ℃ = 300 K

R = 0,0821   L . a t m . m o l - 1 . K - 1

a = 5,507   d m 6 . a t m . m o l - 2

b = 0,0651   d m 3 . m o l - 1 .

Aplicando na fórmula:

P = n R T V - n b - a n V 2

P = 10 m o l 0,0821   L . a t m . m o l - 1 . K - 1 300 K 4,860 L - 10 m o l . 0,0651   L . m o l - 1 - 5,507   L 2 . a t m . m o l - 2 10 m o l 4,860 L 2

P = 34,8   a t m

Resposta

P 1 = 50,7   a t m

P 2 = 34,8   a t m

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