Converta a concentração de
de qualquer poluente para seu valor em (Considerando
e
):
a) moléculas
a) moléculas
Passo 1
O que o enunciado pede e o que foi dado:\n
- Pedido: converter a concentração de
(de um poluente gasoso qualquer) para o número de moléculas por centímetro cúbico ( ).\n - Dados fornecidos:
, , .\n - Observação importante: vamos assumir que a sigla “ppm” refere-se a partes por milhão em volume, ou seja, a fração molar (comum para gases).
Passo 2
O que significa
e como obter a fração molar:\n
- Para gases,
significa uma parte em partes (volume ou molarmente, que para gases é equivalente). Logo a fração molar do poluente é
Isso significa que há
mols de poluente por mol de mistura.
Passo 3
Converter a temperatura para Kelvin (necessário para a equação dos gases):\n
Passo 4
Calcular a concentração molar total do ar (mols por litro) usando a equação dos gases ideais:\n
A equação dos gases ideais é
A equação dos gases ideais é
onde
é a pressão (em
),
é o volume (em
),
é a quantidade de substância (em mol),
é a constante dos gases e
é a temperatura em Kelvin. Rearranjando para concentração molar (
):
Substituindo os valores:
Passo 5
Converter concentração molar de
para
:\n
-
, então
Passo 6
Converter mols por
para moléculas por
usando o número de Avogadro:\n
- O número de Avogadro é
.\n - O número total de moléculas do ar por
é
Calculando essa multiplicação (mantendo como valor intermediário):
Passo 7
Encontrar o número de moléculas do poluente por
:\n
- A fração molar
do Passo 2 indica que a concentração em moléculas do poluente é vezes o número total de moléculas do ar por . Assim:
- Esse produto é o valor final que queremos obter (vou apresentar o resultado final só na seção “