Um gás a 400 K e 12 atm tem volume molar
menor que o calculado pela equação dos gases ideais.
(a) Calcule o fator de compressibilidade;
(b) Calcule o volume molar do gás real;
(c) Quais são as forças dominantes no gás, as atrativas ou as repulsivas? Justifique sua resposta.
(a) Calcule o fator de compressibilidade;
(b) Calcule o volume molar do gás real;
(c) Quais são as forças dominantes no gás, as atrativas ou as repulsivas? Justifique sua resposta.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz: um gás a 400 K e 12 atm tem volume molar 12 % menor que o previsto pela equação dos gases ideais. A gente vai estudar gases reais, em particular o fator de compressibilidade
e o volume molar real, além de entender o papel das forças intermoleculares (atração vs. repulsão). Para isso precisamos da equação dos gases ideais e da definição de
.
Passo 2
Definindo o fator de compressibilidade
Por definição
Por definição
Se o volume real é 12 % menor que o ideal, significa
Logo
Passo 3
Calculando o volume molar real
- Primeiro achamos o volume molar ideal usando
com
,
e
:
- Aí o volume real é
Passo 4
Forças dominantes
Como , o gás ocupa menos espaço do que o ideal – isso só rola se as moléculas se atraírem e ficarem “juntinhas”. Portanto, as forças atrativas são as dominantes (se fossem repulsivas,
ficaria maior que 1).
Como
Resposta
a)
b)
c) Forças dominantes: atrativas.
b)
c) Forças dominantes: atrativas.