Para realizar um experimento usando o gás CO2, um estudante tem que adequar a vidraria que vai ser usada. O experimento irá conter uma amostra de 11 g do gás, que estará a uma temperatura de 273 K e pressão de 1 atm, que permanecerão constantes durante todo o experimento. O valor de R é de 0,082 L. atm. mol-1. k-1. Na escolha de um recipiente adequado para o experimento, qual é aquele com o menor volume, em litros, capaz de conter o gás?
- A)2
Errada, porque 2 L não comportam o volume calculado para o CO2 nas condições dadas.
- B)4
Errada, porque 4 L ainda são menores do que o volume necessário para conter o gás.
- C)6
Certa, porque o volume do gás é cerca de 5,6 L e, entre as opções, 6 L é o menor recipiente capaz de contê-lo.
- D)8
Errada, porque 8 L funcionariam, mas não são o menor volume possível.
- E)10
Errada, porque 10 L também comportariam o gás, porém é maior do que o necessário.
Gabarito: C
Quando o assunto é gás ideal, a conta clássica é a equação de Clapeyron: PV = nRT. Ela serve justamente para relacionar pressão, volume, quantidade de matéria, temperatura e a constante dos gases. Aqui, como pressão e temperatura ficam fixas, o que manda no volume é a quantidade de gás presente. O primeiro passo é transformar a massa em mol. Para o CO2, a massa molar é 44 g/mol. Então, 11 g correspondem a 11/44 = 0,25 mol. Esse é o pulo do gato: sem converter para mol, a conta não fecha direito. Agora é só aplicar PV = nRT. Como P = 1 atm, n = 0,25 mol, R = 0,082 L.atm.mol^-1.K^-1 e T = 273 K, temos V = (0,25 x 0,082 x 273) / 1. O resultado fica aproximadamente 5,6 L. Como o recipiente precisa comportar o gás, o menor volume disponível que ainda o contenha é 6 L. Por isso a alternativa correta é a letra C. É a típica questão de gasometria de concurso: parece simples, mas adora cobrar a conversão de unidades antes da conta final.