19 Calcule a densidade do brometo de hidrogênio ( HBr ) gasoso, em gramas por litro, a 733 mmHg e
.
Passo 1
O que o problema pede: calcular a densidade do gás brometo de hidrogênio a
e
, em gramas por litro.
Informações dadas no enunciado:
(pressão),
(temperatura), substância = HBr gasoso.
O que precisamos obter: a densidade em
.
Informações dadas no enunciado:
O que precisamos obter: a densidade
Passo 2
Ferramenta que vamos usar (fórmula básica): a equação dos gases ideais
onde
é a pressão,
é o volume,
é o número de mols,
é a constante dos gases e
é a temperatura em kelvin.
Explicando as variáveis: (mols) é a quantidade de substância;
tem unidade que combina com
e
para dar
em kelvin.
Explicando as variáveis:
Queremos densidade
. Usando que
(onde
é a massa em g e
é a massa molar em g·mol
), substituímos em
:
Isolando
obtemos a fórmula útil
Aqui:
em
se
estiver em atm,
em
,
em
e
em K.
Passo 3
Converter as unidades para usar a fórmula:
- Temperatura:
. - Pressão: converter de
para usando :
- Constante dos gases (escolhemos a forma compatível com atm e litros):
Passo 4
Determinar a massa molar de HBr. Pegamos os valores das massas atômicas (tabela periódica):
e
. Portanto
Passo 5
Agora aplicamos a fórmula
. Substituindo os valores (tudo com vírgula decimal conforme convensão):
Calculamos passo a passo:
Logo
Observação sobre algarismos significativos: os dados do enunciado (733 mmHg tem 3 algarismos) justificam apresentar o resultado com três algarismos significativos:
.
Passo 6
Interpretação final e dica para a prova: memorize a forma
— é rápida para converter pressão/temperatura e massa molar em densidade sem precisar achar a massa e o volume separadamente. Sempre verifique unidades (usar atm, L, K e a
correta) e converta temperatura para kelvin antes de aplicar a fórmula.