Estequiometria: gases fora das CNTP

Entretanto, se o gás em questão estiver fora das CNTP, ou seja, tiver sofrido uma transformação em uma temperatura diferente de 273 K ou pressão diferente de 1 atm, deve-se utilizar a equação geral dos gases perfeitos.

P . V = n . R . T

Onde:
p = pressão (atm)
V = volume (litros)
n = número de mols
R = constante dos gases = 0,082 atm · L · mol-1 · K-1
T = temperatura em Kelvin (K)

De maneira geral, pode-se dizer que os problemas envolvendo gases fora das CNTP podem ser resolvidos da seguinte forma:

1. transformar os dados fornecidos da substância gasosa em número de mols utilizando a equação
P.V= n.R.T; Também é possível o caminho inverso: iniciando pela estequiometria, determinar alguma das grandezas tais como P, V ou T.

2. utilizar as regras do caso geral.

Exemplo:

Dada a reação:

NaHCO³⁽ˢ⁾ + HCl(aq) → NaCl(aq) + CO2⁽ᵍ⁾ + H²O⁽ˡ⁾

Sabendo-se que a reação abaixo ocorreu na temperatura de 27 oC e pressão de 1 atm. Determine a massa de HCl que foi necessária para reagir com NaHCO3 e produzir 492 L de CO2(g).

Resolução:
1. Transformar o volume de CO²⁽ᵍ⁾ em número de mols:

P = 1 atm; V = 492 L; T = 273 + 27 = 300 K; R = 0,082 atm . L . mol⁻¹.K⁻¹

PV = nRT

n= PV/RT

n = 1.492/0,082.300

n = 20 mols de CO²⁽ᵍ⁾

2. Aplicando as regras do caso geral:

Massa molar HCl = 36,5 g/mol

1 mol HCl ___ 1 mol CO²

36,5 g ___ 1 mol CO²

x ___ 20 mols

x = 730 g de HCl

EXERCÍCIO RESOLVIDO

01. (UFSJ) O funcionamento dos airbags dos automóveis baseia-se na utilização de uma reação química que produz uma grande quantidade de gás. Uma reação que tem sido considerada ultimamente é:

5C⁽ˢ⁾ + 2Sr(NO³)²⁽ˢ⁾ → 2SrO⁽ˢ⁾ + 2N²⁽ᵍ⁾ + 5CO²⁽ᵍ⁾

Usando essa reação, considerando R = 0,08 L · atm/K·mol e desprezando o sólido formado, o número de mols de carbono necessário para encher um airbag de 40 L a 1,2 atm e 27º será

a) 4,8

b) 1,4

c) 2,0

d) 5,0

Resolução: B

Primeiro, deve-se calcular o número de mols de gás produzido nas condições de pressão e temperatura fornecidas:

P . V = n . R . T ➱ n = P.V/R.T ➱ n = 1,2.40/0,08.300 = 2 mols

Em seguida, a partir relação estequiométrica entre o carbono e a soma total do número de mols de gases formados, determina-se a quantidade de matéria de C necessária para que se encha um air bag de 2 L:

5 mols de C ______ 7 mols de gás

x ________ 2 mols de gás 

x = 1,4 mols.