Um recipiente de aço, destinado a armazenar gases, tem capacidade para 50 litros. No caso de ele conter gás nitrogênio sob pressão de 150 atmosferas e temperatura de 400 kelvins, qual a quantidade de mols e a massa de gás no interior do recipiente? O valor de R e a massa molar do gás são: R = 0,082 atm L K⁻¹ mol⁻¹ e a massa molar = 28 g mol⁻¹. PV = nRT; n = m/M

Passo 1: Aplicar a equação dos gases ideais Temos:

• $P = 150\ \text{atm}$
• $V = 50\ \text{L}$
• $T = 400\ \text{K}$
• $R = 0{,}082\ \text{atm·L·K}^{-1}\text{·mol}^{-1}$

Pela lei dos gases ideais: $PV = nRT \Rightarrow n = \frac{PV}{RT}$

Substituindo: $n = \frac{150\cdot 50}{0{,}082\cdot 400}$

Calculando:

• $PV = 7500$
• $RT = 32{,}8$

Logo: $n = \frac{7500}{32{,}8} \approx 228{,}66 \approx 229\ \text{mol}$

Passo 2: Calcular a massa do gás Usando $n = \dfrac{m}{M} \Rightarrow m = nM$. Com $M = 28\ \text{g/mol}$: $m = 229\cdot 28 = 6412\ \text{g}$

Conclusão: há aproximadamente $229$ mol de $N_2$ e massa de $6412\ \text{g}$ no recipiente.