Enunciado

Suponha que você coletou 1 L de ar passando-o lentamente por água, em 20 ° C , para um recipiente. Estime a massa de vapor de água no ar coletado, imaginando que o ar está saturado em água.

Dados: Pressão de vapor da água a 20 ° C   =   17,34   T o r r

Constante universal dos gases: R   =   0,082   a t m . L . m o l - 1 . K - 1

1   T o r r   =   0,0013   a t m

Passo 1

Vamos começar por definir que a notação “saturado” quer dizer que o ar já tem todo o vapor de água que ele poderia ter. Isso significa que o vapor de água e a água líquida já estão em equilíbrio! Ou seja, a pressão do vapor de água vai ser a pressão parcial da água nessa temperatura 😊

Depois que você entende a notação, o problema fica tranquilo se você lembra de uma fórmula mágica para os gases ideais (também conhecida como equação de estado do gás ideal ahahah):

p V = n R T

Onde p é a pressão, V o volume, n o número de mols de gás, R a constante universal dos gases e T a temperatura!

Passo 2

Agora é só substituir os valores! (E tomar cuidado com as unidades, hein)

A temperatura é 20 ° C   =   293 K , a pressão é 17,34   T o r r   =   0,023   a t m , e o volume é 1 L (e tudo isso é dado no enunciado).

p V = n R T

0.023   a t m . 1 l = n . 0,082 a t m . l . m o l - 1 . K - 1 . 293 K

n = 9,573 . 10 - 4 m o l

Passo 3

Já sabemos quantos mols de vapor de água coletamos, mas precisamos saber a massa. A massa molar da água é 18   g /mol, logo:

9,573 . 10 - 4 m o l . 18 g 1   m o l = 0,017 g

Resposta

A massa de vapor de água coletada é 0,017 g.

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