Question

Três mols de gás oxigênio O2 foram colocados num recipiente de 20 L de capacidade. Sabendo que as constantes de Van der Waals para esse gás são a = 1,36 L2.atm/mol2 e b = 0,032 L/mol e que o gás está a 27 °C, a pressão ideal e a pressão real do gás são, respectivamente,

Escolha uma opção:
a. 3,69 atm e 3,72 atm.
b. 7,05 atm e 7,02 atm.
c. 7,05 atm e 7,25 atm.
d. 7,05 atm e 7,08 atm.
e. 3,69 atm e 3,68 atm.

Answer 1

Alternativa e)

Pi= 3,69 atm

Pr= 3,68 atm

Dados

n= 3 mol

V= 20 L

a= 1,36 atm * L² * mol⁻²

b= 0,032 L/mol

t= 27 ºC ==> T= 27+273= 300K

R= 0,082 atm * L * mol⁻¹ * K⁻¹

Pr= ?

Pi= ?

1) cálculo da pressão ideal

Aplicar: Equação dos gases perfeitos ou Eq de Clapeyron

$PV= nRT$  onde:  P= pressão, V= volume  n= nº de moles  R= Constante universal dos gases T= temperatura em K

Lembre que: K= 273,15 + ºC

$P=\frac{3mol*0,082 atm * L /mol / K*300K}{20L} \\ \\ P=\frac{738}{20} \\ \\ P=3,69atm$

1) cálculo da pressão real

Aplicar: Equação de van der Waals

$(P+a\frac{n^{2} }{V^{2} } )(V-nb)=nRT\\ \\ (P+1,36 atm *L^{2} * mol^{-2}*\frac{3^{2}mol }{20^{2}L } )*(20L-3mol*0,032 L/mol)=3mol*0,082 atm * L / mol / K*300K\\ \\ (P+\frac{1,36*9}{400} )*(20-0,096)=73,8\\ \\ (P+\frac{12,24}{400})*19,904=73,8\\ \\ (P+0,0306)*19,904=73,8\\ \\ P+0,0306=\frac{73,8}{19,904} \\ \\ P+0,0306=3,7077\\ \\ P=3,7077-0,0306\\ \\ P=3,677atm$

P≅ 3,68 atm