Seria possível que uma amostra de 131 g de xenônio gasoso, num vaso de volume igual a
, exercesse uma pressão de 20 atm , a
, se o seu comportamento fosse de um gás perfeito? Em caso negativo, qual seria a pressão do gás? Que pressão teria o xenônio se ele fosse um gás de Van der Waals?
(a) 24 atm
(b) 22 atm
(b) 22 atm
Passo 1
Beleza, então o que pede a questão? A gente tem 131 g de xenônio gasoso num volume de 1,0 L a 25 °C, e quer saber:
- Se isso pudesse ser um gás perfeito, daria 20 atm de pressão?
- Se não, qual seria a pressão ideal?
- E qual seria a pressão usando a equação de Van der Waals?
Matéria envolvida: lei dos gases ideais (
) e equação de Van der Waals
O que vamos precisar:
O que vamos precisar:
- Converter massa em número de mols via massa molar do Xe
- Usar
para o gás ideal - Usar
pro Van der Waals, com constantes e do xenônio
Passo 2
Primeiro, calcula o número de mols de xenônio (massa molar do Xe ≃ 131,3 g/mol):
Também converte a temperatura:
Passo 3
Para o gás ideal, usamos
Substituindo
Ou seja, não dá 20 atm, e sim cerca de 24 atm.
Passo 4
Agora, pra Van der Waals, usamos
Rearranjando pra
As constantes do Xe são (valores tabulados):
Calcula
1) Primeiro termo:
- Segundo termo:
Então
Arredondando, dá uns 22 atm.
Resposta
Ideal: cerca de 24 atm (logo, não seria 20 atm)
Van der Waals: cerca de 22 atm
Van der Waals: cerca de 22 atm