5) Determine a massa de oxigênio (O2) contida em um recipiente fechado (P 8 otm). Sabe-se que o volume ocupado é de 0,9 L e a temperatura é de 30 °C. Dados: Massa Molar do O2 = 32 g/mol
Soluções para a tarefa
Resposta:
9,6 gramas
Explicação:
Com a massa molar do O₂ sendo 32 g/mol, sabemos que a cada 1 mol de O₂ teremos 32 gramas dessa substância. Logo, encontrando o número de mols que temos no recipiente, encontramos a massa de O₂.
Aplicando a equação de Clapeyron:
P . V = n . R . T
Onde: P é a pressão do gás, V é o seu volume, n é o número de mols do gás, R é a constante universal dos gases e T é a temperatura
A questão deu a pressão (P= 8 atm), a temperatura do gás (T=30°C), e o volume do gás (V = 0,9 L). A questão não deu, então vou considerar R = 0,082 atm . L / mol . K (peguei o valor do livro física clássica volume 2)
Obs-> Olhando para as unidades da constante, vemos em que unidades as outras grandezas devem se apresentar: A constante é 0,082 atm . L / mol . K , logo concluímos que a pressão deve estar em atmosferas(atm), o volume deve estar em litros(L) e a temperatura deve estar em kelvin(K). Todas estão de acordo, menos a temperatura. Passando a temperatura de 30°C para kelvin:
temperatura em Célsius + 273 = Temperatura em kelvin
30 + 273 = Temperatura em kelvin
303 K = T
Aplicando na equação para encontrar o número de mols:
P . V = n . R . T
8 . 0,9 = n . 0,082 . 303
8. 0,9 / 0,082 . 303 = n
0,289 ≅ n
Aproximando para 0,3 mols: n = 0,3 mols
Pronto. Agora basta aplicar uma regra de três já que conhecemos a massa molar do O₂ (M = 32g/mol) :
Se a cada 1 mol de O₂ temos 32 gramas, quantos gramas teremos em 0,3 mols de O₂?
1mol -----> 32 gramas
0,3 mols -----> x gramas
Cruzando:
x = 32 . 0,3
x = 9,6 gramas