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/L.

1. Usamos a lei dos gases ideais:

$PV=nRT$

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

2. Calculando a quantidade de matéria:

$n=\frac{PV}{RT}=\frac{150\cdot 50}{0{,}082\cdot 400}$

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

3. Massa do $N_2$:

A massa molar correta do nitrogênio molecular é $M=28\,\text{g/mol}$ (a unidade “g/L” no enunciado é incompatível com massa molar e deve ser “g/mol”).

$m=n\cdot M\approx 228{,}66\cdot 28\approx 6402{,}5\,\text{g}$

Arredondando para o valor mais próximo nas alternativas: $m\approx 6412\,\text{g}$.