Questão resolvida envolvendo Clapeyron, da Unifae
(UNIFAE/2015) A determinação da umidade do solo pode ser feita pela reação entre o carbeto de cálcio (CaC2) e a água presente nos poros do solo. Para tanto, basta colocar uma amostra do mesmo dentro de um recipiente dotado de um manômetro, que indicará a pressão exercida pelo gás resultante da reação. A pressão exercida pelo gás será diretamente proporcional à massa de água presente na amostra analisada. A reação que ocorre é representada pela equação:
CaC2 (s) + 2H2O (ℓ) → Ca(OH)2 (s) + C2H2 (g)
Admita que o recipiente utilizado para a determinação da umidade do solo tenha capacidade de 300 mL, que a temperatura no momento da realização do experimento seja de 27 ºC, que a pressão indicada pelo manômetro seja 0,41 atm e que o valor da constante universal dos gases seja igual a 0,082 atm ⋅ L ⋅ mol–1 ⋅ K–1. A quantidade de matéria em mols de gás acetileno produzida nessa reação é igual a
Retirando os dados:
V = 300 mL (V = 0,3 L)
T = 27ºC –> é preciso passá-la para a escala Kelvin (somar 273); T = 300 K
P = 0,41 atm
R = 0,082 atm ⋅ L ⋅ mol–1 ⋅ K–1
Aplicando Clapeyron:
PV= nRT
0,41 . 0,3 = n . 0,082. 300
0,123 = 24,6 n
n = 0,005 ⇒ n = 5 x 10-3 mols
Resp.: C
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