(UPM-SP/2018) Uma amostra de 20 g de um gás ideal é: 623 mmHg, a uma temperatura de 37 °C. Dentro os gases elencados a seguir, aquele que podia representar esse gás ideal foi armazenada em um recipiente de 15 L, sob pressão de: Dados: massas molares (g·mol⁻¹) H = 1, C = 12, N = 14, O = 16, Ar = 40; constante universal dos gases ideais.

Question

Accepted Answer

Para resolver essa questão, utilizamos a equação dos gases ideais:

$$ PV = nRT $$

Onde:
- $ P $ é a pressão em atm,
- $ V $ é o volume em litros,
- $ n $ é o número de mols,
- $ R $ é a constante universal dos gases (0,0821 $\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}$),
- $ T $ é a temperatura em Kelvin.

**Passos para a solução:**

1. **Converter a pressão de mmHg para atm:**
   $$
   P = \frac{623}{760} \approx 0,82 \, \text{atm}
   $$

2. **Converter a temperatura de Celsius para Kelvin:**
   $$
   T = 37 + 273 = 310 \, \text{K}
   $$

3. **Calcular o número de mols ($n$):**
   $$
   n = \frac{20}{M}
   $$
   Onde $ M $ é a massa molar do gás.

4. **Substituir na equação dos gases ideais e resolver para $ M $:**
   $$
   (0,82)(15) = \left(\frac{20}{M}\right)(0,0821)(310)
   $$

Resolva para $ M $:
   $$
   M \approx \frac{20 \times 0,0821 \times 310}{0,82 \times 15} \approx 28,1 \, \text{g/mol}
   $$

5. **Identificar o gás com base na massa molar:**

- Gás hidrogênio ($H_2$): 2 g/mol
   - Gás carbônico ($CO_2$): 44 g/mol
   - Gás argônio ($Ar$): 40 g/mol
   - Gás etano ($C_2H_6$): 30 g/mol
   - Gás nitrogênio ($N_2$): 28 g/mol

**Resposta: e) gás nitrogênio**

O gás que mais se aproxima da massa molar calculada é o gás nitrogênio ($N_2$).

(UPM-SP/2018) Uma amostra de 20 g de um gás ideal é: 623 mmH...

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