Os gases apresentam a propriedade de
ocuparem o volume do recipiente que os contém.
É o fenômeno da expansibilidade. Portanto, é
mais conveniente medir seus volumes e pressões
ao invés de suas massas. Diferentemente, sólidos
e líquidos para os quais o volume não é sujeito as
variações de pressão e temperatura, os gases são
dependentes destas variáveis. As leis dos gases,
relacionam pressão, volume, número de moles e,
temperatura. Frequentemente, os volumes dos
gases são referenciados a condições padrão que
são: 0
o C (273.0 K) e pressão (760.0 torr, 760.0 mmHg).
Considerando a informação, o volume ocupado
por 9.6 g de oxigênio quando submetido a uma
pressão de 380.0 torr e temperatura de 127.0oC,
será aproximadamente:

Question

Accepted Answer

Para resolver essa questão, podemos usar a Lei dos Gases Ideais, que é expressa pela equação:

$$ PV = nRT $$

onde:
- $P$ é a pressão do gás,
- $V$ é o volume do gás,
- $n$ é o número de moles do gás,
- $R$ é a constante dos gases ideais, e
- $T$ é a temperatura do gás em Kelvin.

Primeiro, precisamos converter todas as unidades para o Sistema Internacional. A pressão deve ser convertida de torr para atmosferas (atm), pois a constante dos gases $R$ comumente usada é $0.0821 \, L\cdot atm / (mol\cdot K)$. Sabendo que $760 \, torr = 1 \, atm$, temos:

$$380.0 \, torr = \frac{380.0}{760} \, atm = 0.5 \, atm$$

A temperatura deve ser convertida de Celsius para Kelvin:

$$127.0^{\circ}C = 127.0 + 273.15 = 400.15 \, K$$

Para calcular o número de moles de oxigênio ($O_2$), usamos a massa molar do oxigênio, que é aproximadamente $32.00 \, g/mol$ (cada átomo de oxigênio tem uma massa molar de aproximadamente $16.00 \, g/mol$), então:

$$n = \frac{massa}{massa \, molar} = \frac{9.6 \, g}{32.00 \, g/mol} = 0.3 \, mol$$

Agora, podemos rearranjar a Lei dos Gases Ideais para resolver para $V$:

$$V = \frac{nRT}{P}$$

Substituindo os valores conhecidos:

$$V = \frac{0.3 \, mol \times 0.0821 \, L\cdot atm / (mol\cdot K) \times 400.15 \, K}{0.5 \, atm}$$

$$V = \frac{0.3 \times 0.0821 \times 400.15}{0.5}$$

$$V = \frac{9.842265}{0.5}$$

$$V = 19.68453 \, L$$

Portanto, o volume ocupado por 9.6 g de oxigênio sob a pressão de 380.0 torr e temperatura de 127.0°C é aproximadamente $19.68 \, L$.

Os gases apresentam a propriedade de ocuparem o volume do re...

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