Questão 2
Nas Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP: 0
e 1 atm ), um mol de qualquer gás ideal ocupa o volume de
. Esse conceito é fundamental para o cálculo de gases em transformações físicas e químicas. Um cilindro contém 67,2 L de gás nitrogênio (
) nas CNTP.
A quantidade de matéria, em mols, presente nesse cilindro é:
A quantidade de matéria, em mols, presente nesse cilindro é:
Passo 1
O enunciado pede: determinar a quantidade de matéria (em mols) presente num cilindro que contém
de gás nitrogênio
nas CNTP. Dados fornecidos:
- Volume do gás:
. - Volume molar nas CNTP: um mol ocupa
.
A pergunta é: qual é o número de molspresentes no cilindro?
Passo 2
Conceito importante (explicação didática): a definição prática que usamos aqui é que, nas Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP:
e
), um mol de qualquer gás ideal ocupa o volume molar
.
Isto significa que:
Isto significa que:
- se eu tiver exatamente
de gás nas CNTP, isso corresponde a mol; - se eu tiver o dobro desse volume, corresponde a
mols, e assim por diante.
É uma relação de proporcionalidade direta entre volume e número de mols quando a temperatura e pressão são fixas.
Passo 3
Fórmula que vamos usar (explicação e significado das variáveis):
onde:
-
é a quantidade de matéria em mols (o que queremos achar), -
é o volume de gás que temos (aqui ), -
é o volume molar nas condições dadas (aqui ).
A razão funciona porquediz quantos litros correspondem a mol; então dividindo o volume disponível pelo volume de mol obtemos quantos mols há.
Passo 4
Aplicando a fórmula com os números do enunciado:
Aqui as unidades
se cancelam, sobrando a unidade
. Agora fazemos a divisão numérica. Note que
, logo a divisão dá um número inteiro.
Passo 5
Portanto o valor numérico obtido pela divisão é
. (Verificação rápida:
.)