Explique o conceito de volume molar e descreva sua importância na determinação da densidade e massa molar de gases em condições normais.
Passo 1
O enunciado pede para definir o volume molar de um gás e mostrar por que ele é útil ao calcular a densidade e a massa molar de gases em condições normais (CNTP). Para isso vamos usar a definição de volume molar, a equação de estado dos gases ideais e as relações entre massa, volume e número de mols.
Passo 2
O volume molar
de qualquer substância é definido como o volume ocupado por uma quantidade de
mol dessa substância. Matematicamente,
onde
é o volume total e
é o número de mols.
Passo 3
Para um gás ideal em CNTP (
K e
atm), usamos a equação de estado
Dividindo ambos os lados por
, obtemos
Substituindo
t
ol
K
,
K e
atm, resulta em
Passo 4
A densidade
é a massa por volume:
Como a massa
de um gás é
(sendo
a massa molar), temos
Passo 5
Da relação anterior, podemos isolar a massa molar em função da densidade:
Logo, conhecendo
de um gás em CNTP e sabendo que
ol
, basta multiplicar para encontrar
.
Resposta
O volume molar de um gás ideal em CNTP é aproximadamente
ol
. Ele é fundamental porque: