Quantos moles existem em
de qualquer gás em condições normais de temperatura e pressão?
Passo 1
O que o enunciado dá e o que pede.
- Dado: volume
de um gás sob condições normais de temperatura e pressão (CNTP). - Pedido: determinar o número de mols
contidos nesse volume.
Observação sobre CNTP (a convenção que usarei): temperatura
(isto é
) e pressão
. Estas são as CNTP mais comuns em exercícios tradicionais.
Passo 2
Princípio a usar: equação dos gases ideais.
A equação dos gases ideais é
onde:
-
é a pressão (em ); -
é o volume (em ); -
é o número de mols (o que queremos); -
é a constante universal dos gases, com valor ; -
é a temperatura absoluta em kelvin ( ).
Despejando para
obtemos a fórmula prática para a prova:
Também existe uma abordagem alternativa muito usada em provas: usar o volume molar nas CNTP. O volume molar nas CNTP (molar volume) é
ou seja, aproximadamente
. Então pode-se calcular
por
Vou fazer pelo método direto
e depois confirmar com o volume molar.
Passo 3
Calcular
(mostrando as contas para não depender de calculadora invisível).
Usando
e
,
Faço a multiplicação em partes para poder acompanhar:
e
Somando,
Para fins práticos arredondo quando necessário, mas guardando precisão:
.
Passo 4
Calcular
.
Com
e
,
Passo 5
Calcular
com as quantidades obtidas.
Mostrando uma verificação rápida por subtração:
(um pouco maior que
), então
é um pouco menor que
, ou seja
. Logo o resultado faz sentido.
Passo 6
Confirmação usando o volume molar nas CNTP.
Volume molar nas CNTP:
.
Calculando
o que confirma o resultado anterior (mesmo valor dentro do arredondamento).