Converta a concentração de 27 ppb de qualquer poluente para seu valor em (Considerando
e
):
a) ppm
b) moléculas
c) molaridade (
)
a) ppm
b) moléculas
c) molaridade (
Passo 1
O enunciado pede que a concentração de
ppb (de um poluente qualquer) seja convertida em três formas:
a) ppm;
b) número de moléculas por ;
c) molaridade em .
a) ppm;
b) número de moléculas por
c) molaridade em
Informações dadas (usar exatamente essas):
Interpretação que vou usar (padrão para gases atmosféricos):
ppb significa fração molar/razão de mistura igual a
(ou seja,
partes por
partes — é uma quantidade adimensional que representa a fração de mols do poluente na mistura gasosa).
Passo 2
Converter
ppb para ppm.
Conceito e fórmula:
-
(fração molar) e (fração molar).
Portanto, para converter ppb em ppm basta dividir por(porque ).
Cálculo:
Passo 3
Encontrar a concentração total de gás em mol por litro usando a equação dos gases ideais.
Teoria (mini-aula):
A equação dos gases ideais é
A equação dos gases ideais é
onde
-
é a pressão absoluta (em ), -
é o volume (em ), -
é a quantidade de substância (em ), -
é a constante dos gases ( aqui), -
é a temperatura em kelvin.
Queremos a concentração molar total (número de mol por litro), que é
.
Aplicando os valores dados:
Calcule o denominador:
Logo
Passo 4
Converter a concentração total para número de moléculas por
.
Teoria e valores:
-
(constante de Avogadro) . -
.
Passos:
- Número de moléculas por litro:
Cálculo:
- Converter para
dividindo por :
Arredondando:
Passo 5
Calcular o número de moléculas do poluente por
usando a fração molar.
Conceito: a fração molar do poluente é
. Multiplica-se pela densidade total de moléculas por
.
Cálculo:
Arredondando com três algarismos significativos:
Passo 6
Calcular a molaridade (mol/L) do poluente.
Conceito: a molaridade do poluente é a fração molar vezes a concentração total em
(obtida no Passo 3).
Cálculo:
Arredondando:
Resposta
a)
b)
c)
b)
c)