Enunciado
Química - Atkins - Fisico-Quimica - Vol. 1- Ed: 8º - Capítulo 1.Exercícios - Ex. 15b
Um gás a 350 K e 12 atm tem um volume molar maior do que o calculado pela lei dos gases perfeitos. Calcule (a) o fator de compressibilidade nessas condições e (b) o volume molar do gás. Que forças são dominantes no gás, as atrativas ou as repulsivas?
Passo 1
Fala aí meu caro, tudo certinho?
o fator de compressibilidade (Z), que levaria em conta os desvios em relação ao comportamento ideal
Imagine que em uma dada temperatura, o volume exato de um gás ideal é medido, é diferente do volume previsto pela equação do gás ideal.E acaba sendo ainda maior a diferença dependendo da pressão e da temperatura. A relação matemática pode ser dada por:
Sendo o nosso tão conhecido volume ocupado pelo mol e o valor teórico e tabelado que esse mol deveria ocupar.
Aliás, o livro nos diz que uma força será atrativa se e repulsiva se .
Ui... muita informação né! Bora calcular que já desvendamos esse mistério.
Passo 2
Agora vamos ao que interessa.
O exercício nos diz que é 12% (0,12) menor que (o calculado pela lei dos gases). Então, podemos usar a seguinte relação:
Isso significa que:
Aplicando na primeira relação de :
Nesse caso , as forças dominantes são repulsivas.
Passo 3
Certo, temos o , , e . Então podemos usar a fórmula que diz que:
Reorganizando teremos:
Então substituindo os valores, teremos: