Question

32 (UNIFESP-SP) A oxigenoterapia, tratamento terapêutico com gás oxigênio, é indicada para pacientes que apresentam falta de oxigênio no sangue, tais como portadores de doenças pulmonares. O gás oxigênio usado nesse tratamento pode ser comercializado em cilindros a elevada pressão, nas condições mostradas na figura.
                         --o--
                        /      \
                       | - O - |   150 atm / 20 L
                       |         |
                        \____/

No cilindro, está indicado que o conteúdo corresponde a um volume de 3 mede oxigênio nas condições ambientes de pressão e temperatura, que podem ser consideradas como sendo 1 atm e 300 K, respectivamente. Dado R = 0,082 atm.L.K-1.mol-1, a massa de oxigênio, em kg, armazenada no cilindro de gás representado na figura é, aproximadamente:
 Cilindro:            
a) 0,98.
b) 1,56.
c) 1,95.
d) 2,92.
e) 3,90.

Answer 1

ResoluçãoV = 3 m3= 3 000 LP = 1 atmT = 300 KR = 0,082 atm ⋅ L ⋅ K−1⋅ mol−1M (O2) = 32 g/molm = ?Aplicando-se a equação de Clapeyron, PV mRTM= , temos:1 · 3 000 = m · 0,082 · 30032 ⇒ m = 3 900 g = 3,90 kg de O2.

letra E

Answer 2

Resposta:

Resposta E correta.

Explicação:

1) Visão geral:

Não é possível aplicar a equação diretamente porque o enunciado não fornece a temperatura do cilindro. No fim, as informações 150atm e 20L podem ser desprezadas.

2) O que fazer:

Deve-se utilizar a fórmula de Clapeyron (P.V. = n.R.T) com as condições ambientais (1 atm, 300 K) para encontrar o número de mols e, então, a massa em 3 m³ de gás.

3) Calculando:

Sendo as variáveis

P = 1 atm = Pressão em atm

V = 3000 L = Volume em L

n = ? = número de mols

T = 300 K = Temperatura em K

R = 0,082 L · atm · K⁻¹ · mol⁻¹ = constante geral dos gases

Faz-se:

P.V. = n.R.T

1atm.3000L = n.0,082 L · atm · K⁻¹ · mol⁻¹.300K

3000 = n.0,082.300

n = 3000/300.0,082

n = 121,95 mols

Sendo 1 mol de O₂ = 32g,

121,95 mols x 32g = 3900 g = 3,9 kg de O₂

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