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Como calcular o número de moléculas de gás hidrogênio em HCl

O cloreto de hidrogênio geralmente é vendido dissolvido em água na forma de ácido clorídrico. Sob condições de temperatura ambiente e pressão atmosférica, no entanto, ele é um gás, apesar de ser altamente solúvel em água . Se você souber a temperatura e pressão parcial do HCl em uma mistura de gases (isto é, a pressão que ele teria se houvesse apenas gás ocupando o mesmo volume), você pode determinar quantos mols de HCl estão presentes e, assim, o número de átomos de hidrogênio.

Instruções

O cloreto de hidrogênio geralmente é vendido dissolvido em água (Hemera Technologies/PhotoObjects.net/Getty Images)
  1. Relembre-se da fórmula dos gases ideais, PV = nRT, em que P é pressão, V é volume, R é 0,08206 litros atmosféricos por mol Kelvin, e T é a temperatura em Kelvin. Note que Kelvin é uma medida de temperatura geralmente utilizada na ciência, já que, ao contrário das escalas de temperatura Celsius ou Fahrenheit, seu ponto zero corresponde ao zero absoluto.

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  2. Converta sua medida de temperatura para Kelvin. Se sua temperatura conhecida estiver em Celsius, adicione 273,15 graus para converter para Kelvin. Se a temperatura estiver em Fahrenheit, converta para Celsius ao subtrair 32 graus e multiplicar por 5/9, depois complete a conversão para Kelvin, ao adicionar 273,15.

  3. Resolva a equação do gás ideal para n, que é o número de mols. Já que PV = nRT, ao se dividir ambos os lados por RT, a equação se tornará n = PV / RT.

  4. Insira os valores de pressão parcial, volume e temperatura na equação. Certifique-se que a pressão possui unidades de atm. Se a medida de pressão parcial estiver em psi, você pode converter para atm ao multiplicar o valor por 0,05805 atm / pascal.

    Exemplo: Suponha que a temperatura é de 295 Kelvin e uma mistura de gases de HCl ocupa 2,0 litros. A pressão parcial do HCl nessa mistura é 0,20 atm. Quantos mols de HCl estão presentes? Sabe-se que n = PV/RT, portanto n = (0,20)(2,0) / (0,08206)(295) = 0,40 / 24,2 = 0,017 mols de HCl.

  5. Repare que cada molécula de HCl contém um átomo de hidrogênio. Portanto o número de mols de HCl é igual ao número de mols de hidrogênio presente. Nesse exemplo, portanto, o resultado é de 0,017 mols de hidrogênio.

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Dicas

  • Se você souber a pressão total da mistura e o número de mols de gás presente, você pode calcular o número de mols de HCl de uma maneira um pouco mais simples. Divida a pressão parcial do HCl pela pressão total do gás e multiplique o resultado pelo número de mols de gás para obter o número de mols de HCl.

Aviso

  • Repare que o seu resultado é apenas uma aproximação. É uma boa aproximação, já que o HCl é uma molécula relativamente pequena, porém a equação dos gases ideais é uma lei limitante, o que quer dizer que os resultados obtidos se tornam mais precisos quando as moléculas em questão são menores e as interações entre elas se tornam mais fracas.

O que você precisa

  • Lápis
  • Papel
  • Calculadora

Referências

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