3. Um gás a 250K e 15 atm tem um volume molar 12% menor do que o calculado a partir da lei dos gases ideais. Calcule (a) o fator de compressibilida...

(a) Para calcular o fator de compressibilidade (Z), podemos usar a equação de estado de Van der Waals: Z = (P + a(n/Vm)^2) (Vm/nRT - b)^-1 Onde: P = 15 atm T = 250 K Vm = 1,2 L/mol n = 1 mol (quantidade de matéria) R = 0,08206 L atm/(mol K) (constante dos gases ideais) a e b são constantes de Van der Waals, que dependem das propriedades do gás. Para encontrar a constante a, podemos usar a equação a = 27/64 * (R*Tc)^2/Pc, onde Tc e Pc são as temperaturas crítica e pressão crítica do gás, respectivamente. Para o gás em questão, temos Tc = 126,2 K e Pc = 33,6 atm. Substituindo esses valores, encontramos a = 1,345 L^2 atm/(mol^2). Para encontrar a constante b, podemos usar a equação b = R*Tc/Pc. Substituindo os valores, encontramos b = 0,0381 L/mol. Substituindo todos os valores na equação de Van der Waals, temos: 0,88 = (15 atm + 1,345 (1/1,2)^2) (1,2/(1 mol * 0,08206 L atm/(mol K) * 250 K) - 0,0381 L/mol)^-1 Resolvendo essa equação, encontramos Z = 0,88. (b) Para encontrar o volume molar real (Vreal), podemos usar a relação Vreal = Z * Vm. Substituindo os valores, temos: Vreal = 0,88 * 1,2 L/mol = 1,056 L/mol (c) Para determinar as forças de interação predominantes, podemos comparar o valor de Z com o valor esperado para um gás ideal, que seria Z = 1. Como Z é menor que 1, isso indica que as forças de atração entre as moléculas do gás são maiores do que as forças de repulsão. Portanto, as forças de interação predominantes são as forças de atração intermoleculares.