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Um
caixa eletrônico (atmosfera) é uma unidade de pressão de gás. Um atm é igual à pressão atmosférica padrão ao nível do mar:14,7psi, 101325Pa, 1,01325bar ou 1013,25mbar. A Lei dos Gases Ideais permite vincular a pressão de um gás dentro de um recipiente ao número de moles que ele contém, desde que a temperatura e o volume permaneçam constantes.
Na temperatura e pressão padrão (STP) de 273 K (0°C / 32°F) e 1 atm, um mol de um gás ideal ocupa 22,4 L. Essa relação é a base para converter as pressões medidas em atmosferas em moles de gás.
A Lei do Gás Ideal
A Lei dos Gases Ideais é expressa como:
PV=nRT onde
P é pressão,
V é o volume,
n é o número de moles,
T é a temperatura absoluta em Kelvin e
R é a constante do gás ideal. Quando a pressão é medida em atmosferas,
R =0,082057Latmol⁻¹K⁻¹. Se você preferir unidades SI,
R =8,3145Jmol⁻¹K⁻¹ (≈8,3145m³Pamol⁻¹K⁻¹).
Esta equação vale para um gás ideal – aquele cujas moléculas são perfeitamente elásticas e não ocupam volume. Embora nenhum gás real cumpra exactamente estes critérios, a lei é uma boa aproximação para a maioria dos gases nas condições de STP.
Relacionando Pressão com Moles de Gás
A reorganização da Lei dos Gases Ideais fornece duas formas úteis:
P=(nRT)/V ou
n=(PV)/(RT) Se você mantiver a temperatura e o volume constantes, a pressão e o número de moles serão diretamente proporcionais:
P=Cn e
n=P/C , onde
C=RT/V .
Para calcular
C , meça o volume em litros ou metros cúbicos e use o valor correspondente de
R . A temperatura deve ser sempre expressa em Kelvin; converta de Celsius adicionando 273,15, ou de Fahrenheit subtraindo 32, multiplicando por 5/9 e depois adicionando 273,15.
Exemplo
Considere uma lâmpada de 0,5 L cheia de argônio a uma pressão de 3,2 atm quando a lâmpada está desligada e a temperatura ambiente é de 25°C. Quantos mols de argônio contém a lâmpada?
Primeiro, determine
C usando
R=0,082Latmmol⁻¹K⁻¹ :
C=(RT)/V=(0,082×298,15)/0,5=48,9atmmol⁻¹ Em seguida, calcule os mols:
n=P/C=3,2/48,9≈0,065mols Referências
- LibreTexts de Química:A Lei dos Gases Ideais
- ThoughtCo:Aprenda mais sobre STP em Química
