Question

extintor de incêndio usados em carros, utiliza CO2 liquefeito ( d = 0.8 g/ml) para apagar as chamas. Responda e justifique

a) se o extintor contiver 2L de Co2 liquefeito, qual será o volume desse CO2 se ele passa a um ambiente de 1.013×10^5 PA e 300 K

b) Que volume gasoso nas cntp resultam da vaporização de 1L desse líquido

c) porque só tem sentido referir-se ao volume de um gás especificando em que temperatura e pressão esse gás foi medido ?

Dados: constante universal dos gases(R) = 83145 PA.dm^3/K.mol
massas atômicas: O=16, C=12
VM cntp = 22.71
1atm = 1.013.10^5 PA

Answer 1

a) primeiro calculamos a massa de CO2 (líquido):
Usamos a equação da densidade:
d=m/V  -->  m=d.V
Temos:
d(CO2)=0,8g/mL
V(CO2-liquido)=2L=2000mL
Então:
m(CO2)=0,8.2000=1600g

Calculamos agora o número de mols que isso repesenta:
n=m/MM      MM(CO2)=12+2.16=44g/mol
Então:
n(CO2)=1600/44=36,364mols

Usamos agora a equação dos gases ideais para o calculo do volume do CO2 ao se vaporizar nas condições dadas, lembrando que o número de mols não varia:
P.V=n.R.T -->  V=n.R.T/P

Temos:
n=36,364mol
R=8314,5 Pa.dm³/mol.K   ( e não 83145)
(Ou R=0,082atm.L/mol.K)
T=300K
P=1,013.10^5 Pa=101300Pa=1atm

Então:  V=n.R.T/P
V=36,364.8314,5.300/101300 = 895,4dm³ = 895,4L

b) 1L de CO2 líquido terá a metade da massa de 2L, então também terá a metada de número de mols.
n(CO2)=36,364/2=18,182mol

Nas CNTP é dito no enunciado que o Volume molar de um gás é:
VM=22,71L  (o correto seria 22,4, mas como o exercíco da esse valor, usamos ele)
Então:
V=18,182.22,71=412,9L

c) Por que o volume de gás varia conforme a pressão e temperatura. Para uma dada temperatura e pressão existe um único volume possível para 1mol de gás. Se mantivermos o volume e aumentar a temperatura, aumentamos a pressão, e  vice-versa. Se mantermos pressão e aumentarmos a temperatura, o volume terá que aumentar, senão a pressão necessariamente aumentaria, e vice-versa.
Ou seja, o volume de um gás é função de sua temperatura e pressão.

Espero ter ajudado =)