Que volume ocuparão 25,0 g de O2 a 20^circ C e uma pressão de 89 kPa .

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa descobrir qual é o volume que 25,0 g de oxigênio ( O2) ocupam quando estão a uma temperatura de 20^circ C e sob uma pressão de 89 kPa. Para isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume, quantidade de gás e temperatura.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a fórmula da Lei dos Gases Ideais:
PV = nRT
Onde:
  • P é a pressão,
  • V é o volume,
  • n é o número de mols,
  • R é a constante dos gases (que vale 8,314 J/(mol·K)),
  • T é a temperatura em Kelvin.

Passo 3

Nosso objetivo é achar o volume V. Mas antes disso, precisamos saber quantos mols de O2 temos nos 25,0 g. Para isso, usamos a fórmula:
n = mM
Onde:
  • m é a massa do gás,
  • M é a massa molar do gás.

Passo 4

Vamos calcular a massa molar do O2. Cada molécula de oxigênio tem 2 átomos de oxigênio, e cada átomo de oxigênio tem uma massa molar de aproximadamente 16 g/mol. Então:
M = 2 times 16 , g/mol = 32 , g/mol

Passo 5

Agora, calculamos o número de mols:
n = 25,0 , g32 , g/mol approx 0,78125 , mol

Passo 6

Precisamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin. A relação é:
T(K) = T(°C) + 273,15
Então:
T = 20 + 273,15 = 293,15 , K

Passo 7

Agora, vamos usar a Lei dos Gases Ideais para encontrar o volume V:
V = nRTP
Substituindo os valores:
V = 0,78125 , mol times 8,314 , J/(mol·K) times 293,15 , K89 times 10^3 , Pa
Observação: Como a pressão está em kPa, converti para Pa multiplicando por 10^3.

Passo 8

Fazendo os cálculos:
V = 0,78125 times 8,314 times 293,1589 times 10^3 approx 1.899,9789.000 approx 0,02134 , m^3
Como geralmente usamos litros para volumes de gases, vamos converter metros cúbicos para litros:
1 , m^3 = 1000 , L
Então:
V approx 0,02134 , m^3 times 1000 , L/m^3 = 21,34 , L

Resposta

O volume ocupado por 25,0 g de O2 a 20^circ C e uma pressão de 89 kPa é de aproximadamente 21,34 litros.

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