O extintor de incêndio de CO 2(g) age apagando o fogo por meio de abafamento, expelindo CO 2 e
reduzindo a concentração de oxigênio (O 2(g) ) no ar. O dióxido de carbono (CO 2 ) é mais denso que o ar
e desce sobre as chamas.
Veja as informações abaixo e marque a alternativa que apresenta o volume desse gás liberado nas
condições normais de temperatura e pressão (CNTP).
Massas Molares (g/mol): C = 12 e O = 16
a) 112 L
b) 224 L
c) 560 L
d) 784 L
e) 1120 L
Soluções para a tarefa
Nas CNTP, o volume ocupado por qualquer gás é de 22,4 L.
Mas como se chegou a esse valor?
Vamos usar a Equação de Estado dos Gases Perfeitos (Equação de Clapeyron) para calcular o volume ocupado por 1 mol:
P . V = n . R . T
V = n . R . T
P
Lembre-se de que R é a constante universal dos gases, que, nas CNTP, é igual a 0,082 atm . L . mol-1 . K-1.
Substituindo os valores na equação acima, temos:
V = (1 mol) . (0,082 atm . L . mol-1) . (273 K)
1 atm
V = 22,386 L
Esse valor pode ser arredondado para 22,4 L. Portanto, esse é o volume ocupado por um 1 mol de um gás nas CNTP. Esse volume corresponde ao volume de um cubo com aresta de aproximadamente 28,19 cm.
Volume ocupado por 1 mol de qualquer gás
Sabemos que o volume que o gás ocupa independe da sua natureza, pois, conforme mostra a lei de Avogadro, volumes iguais, de quaisquer gases, nas mesmas condições de temperatura e pressão, apresentam a mesma quantidade de matéria em mol, ou seja, a mesma quantidade de moléculas ou átomos. Sabemos que 1 mol de qualquer substância sempre contém 6,02 . 1023 átomos ou moléculas (constante de Avogadro).
Portanto, 1 mol de qualquer gás sempre apresenta o mesmo volume, porque sempre detém a mesma quantidade de moléculas ou átomos. Além disso, a distância entre eles é tão grande que o tamanho dos átomos não interfere no volume final do gás.
Agora, se as condições forem as CATP (Condições Ambientais de Temperatura e Pressão), o volume molar passará a ser 25 L.
É importante conhecer essas relações porque muitos cálculos estequiométricos e cálculos sobre o estudo dos gases envolvem essas informações. Veja dois exemplos:
* Exemplo de exercício de estudo dos gases:
“(FEI-SP) Nas condições normais de pressão e temperatura (CNTP), o volume ocupado por 10 g de monóxido de carbono (CO) é de: (Dados: C = 12 u, O = 16 u, volume molar = 22,4 L)
a) 6,0 L
b) 8,0 L
c) 9,0 L
d) 10 L
e) 12 L”
Resolução:
Massa molar ( CO) = 12 + 16 = 28 g/mol.
1 mol de CO ------ 28 g ----------- 22,4 L
28 g ------ 22,4 L
10 g ------ V
V = 10 . 22,4
28
V = 8 L → Alternativa “b”
Outra forma de resolver essa questão seria através da equação de Clapeyron:
Dados nas CNTP:
P = 1 atm;
T = 273 K;
m = 10 g;
R = 0,082 atm . L . mol-1
V = ?
Basta aplicar na equação de Clapeyron:
P . V = n . R . T
(n = m/M)
P . V = m . R . T
M
V = m . R . T
M . P
V = (10 g) . (0,082 atm . L . mol-1) . (273 K)
(28 g . mol-1) . (1 atm)
V ~ 8,0 L
* Exemplo de exercício de estequiometria:
“Considerando a reação N2(g) + 3 H2(g) →2 NH3(g), calcule quantos litros de NH3(g) são obtidos a partir de três litros de N2(g). Considere todos os gases nas CNTP.”
Resolução:
N2(g) + 3 H2(g) →2 NH3(g)
↓ ↓
1 mol produz 2 mol
22,4 L --------- 22,4 L . 2
3 L ------------- V
V = 3 . 44,8 L
22,4 L
V = 6 L.
O volume molar é o mesmo para todos os gases e também abrange a mesma quantidade de partículas
então l
por tal eu estimo que o resultado seja 224L
por favor coloque como melhor resposta preciso disso para upar o meu level obrigado
O volume desse gás liberado nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP) é e) 1120 L.
Equação de Clapeyron
A equação de Clapeyron relaciona as grandezas:
- pressão (P)
- volume (V)
- temperatura (T)
- número de partículas (n) que compõem um gás perfeito ou ideal.
A equação de Clapeyron é a seguinte:
P . V = n . R . T
Onde:
- R = constante geral dos gases, em atm, vale 0,082.
- T = deve estar em Kelvin (Tk = 273 + Tc).
*As condições normais de temperatura e pressão (CNTP) com temperatura e pressão de 273,15 K (0 °C) e 1 atm, respectivamente.
Dados:
m = 2,2 kg = 2200 g
MMCO₂= 44 g/mol
44 g -------- 1 mol
2200 g ------ x mol
44x = 2200
x = 2200/44
x = 50 mols
P . V = n . R . T
1 . V = 50 . 0,082 . 273
V ≅ 1120 L
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