45. Qual é a densidade, g ⋅ L - 1 , do vapor de clorofórmio, C H C l 3 , em

(a) 2,00 × 10 2   T o r r e 298   K ;

(b) 100   ° C e 1,00   a t m ?

Passo 1

Bom, primeiro a gente vai calcular a massa molar do clorofórmio, sabendo que H = 1   g , C = 12   g e C l = 35,5   g :

M M   ( C H C l 3 ) = 12   g + 1   g + 3 × 35,5   g = 119,5   g ⋅ m o l - 1  

Passo 2

(a) Vamos utilizar a equação dos gases perfeitos para relacionarmos a pressão e temperatura com a densidade do gás:

P V = n R T

Sabendo que o número de mols n é:

n = m a s s a   e m   g m a s s a   m o l a r

P V = m M M R T

m V = P ⋅ M M R ⋅ T

Aqui, vamos que conseguimos a relação m / V , que é o mesmo que a densidade do gás.

Passo 3

Agora, devemos mudar as unidades para as unidades adequadas. Mudando a pressão de T o r r para a t m :

P   a t m = P   T o r r ⋅ 1 760

P   a t m = 200   T o r r ⋅ 1 760

P = 0,263   a t m

E agora vamos substituir essa pressão na fórmula da densidade, para encontrá-la:

d = m V = ( 0,263   a t m ) ( 119,5   g ⋅ m o l - 1 ) ( 0,08206   L ⋅ a t m ⋅ K - 1 ⋅ m o l - 1 ) ( 298   K )

d = 31,4285   a t m ⋅ g ⋅ m o l - 1 24,45388   a t m ⋅ L ⋅ m o l - 1

d = 1,29   g ⋅ L - 1

Passo 4

(b) Aqui, vamos usar os mesmos recursos que os item anterior, lembrando de mudar a temperatura de ° C para K :

T = 100   ° C + 273 = 373   K

Substituindo os valores na fórmula da densidade:

d = m V = ( 1   a t m ) ( 119,5   g ⋅ m o l - 1 ) ( 0,08206   L ⋅ a t m ⋅ K - 1 ⋅ m o l - 1 ) ( 373   K )

d = 119,5   a t m ⋅ g ⋅ m o l - 1 30,60838   a t m ⋅ L ⋅ m o l - 1

d = 3,90   g ⋅ L - 1

Resposta

(a) A densidade do clorofórmio é:

d = 1,29   g ⋅ L - 1

(b) A densidade do clorofórmio é:

d = 3,90   g ⋅ L - 1

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