Qual a pressão exercida por 10 g de hidrogênio
, a
, contidos num recipiente com capacidade de
?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para a gente encontrar a pressão exercida por 10 gramas de hidrogênio (H₂) a 27°C dentro de um recipiente que tem 8200 cm³ de capacidade. Para resolver isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume, quantidade de gás e temperatura. Precisamos saber a quantidade de matéria (em mols) do H₂, a temperatura em Kelvin, e converter o volume para litros para usar na fórmula.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular quantos mols de H₂ temos. A massa molar do hidrogênio molecular (H₂) é de 2 g/mol (porque cada átomo de hidrogênio tem 1 g/mol e são dois átomos por molécula).
Então, temos 5 mols de H₂.
Passo 3
Agora, vamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin, já que a fórmula da Lei dos Gases Ideais usa Kelvin.
A temperatura é 300 Kelvin.
Passo 4
Precisamos também converter o volume de cm³ para litros, porque a constante dos gases $ R $ é geralmente expressa em L·atm/(mol·K).
Então, o volume é 8,2 litros.
Passo 5
Agora, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que é dada por:
Queremos encontrar $ P $, então vamos reorganizar a fórmula:
Onde:
- $ n = 5, mol $
- $ R = 0,0821, L·atm/(mol·K) $
- $ T = 300, K $
- $ V = 8,2, L $
Passo 6
Substituindo os valores na fórmula:
Resposta
A pressão exercida pelo hidrogênio no recipiente é de aproximadamente 15 atm.