Em um sistema contendo ozônio com [19]g, a uma temperatura de 80,2 °F e volume 0,41m³. Calcule a pressão do sistema
Soluções para a tarefa
Foram informados os seguintes dados:
O₃ (Ozônio) = 19 g
T = temperatura = 80,2 ºF
V = volume = 0,41 m³
P = pressão = ??? pergunta da questão.
Considerando o valor e as unidades da constante dos gases ideia 0,082 atm.L/mol.K, descobre-se que é preciso ter a pressão em atmosferas (atm), o volume em Litros (L) e a temperatura em Kelvin (K). Desse modo, o que deve ser feito primeiro é converter o volume de "m³" para "L" e a temperatura de Fahrenheit (ºF) para Kelvin (K).
Convertendo m³ para L:
Como 1 m³ equivale a 1000 L, faz-se a regra de três:
Se: 1 m³ --------------------- 1000 L
Então: 0,41 m³ --------------------- x L
Multiplicando cruzado:
x = 410 L
Convertendo de ºF para K:
Usasse a seguinte fórmula:
(TK - 273)/5 = (ºF - 32)/9
jogando o ºF = 80,2, temos:
(TK - 273,15)/5 = (80,2 - 32)/9
9TK - 2458,35 = 241
9TK = 2699,35
TK = 2699,35/9
TK = 299,93 ou aproximadamente = 300 K (para facilitar os cálculos)
Agora que temos V = 410 L, T = 300 K e R = 0,082 atm.L/mol.K precisamos apenas do nº de mols (n) para encontrar a pressão (P) pela fórmula de Clapeyron.
nº de mols (n) é dado pela seguinte fórmula:
n = m/MM
Onde, m = massa = 19 g e MM = massa molar do ozônio = O₃ = 3 . 16 g = 48 g/mol (considerando a massa do O = 16 g/mol)
Assim, o número de mols será:
n = 19/48 n = 0,396 mol (aproximadamente)
Agora que temos todos os dados basta joga-los na fórmula de Clapeyron para encontrar a pressão do gás:
P . V = n . R . T
Temos, P = ???, V = 410 L, T = 300 K, n = 0,396 e o R = 0,082 atm.L/mol.K
Jogando os dados na fórmula:
P . V = n . R . T
P . 410 = 0,396 . 0,082 . 300
P . 410 = 9,7416
P = 9,7416/410
P = 0,02376 atm