Um vazamento volatiliza 10,0 g de estireno (C8H8, MM = 104,15 g·mol?¹). Considerando idealidade a 25 °C (Vm =…

Questão

Um vazamento volatiliza 10,0 g de estireno (C8H8, MM = 104,15 g·mol?¹). Considerando idealidade a 25 °C (Vm = 24,465 L·mol?¹) e limite ocupacional 100 ppm (v/v), qual volume mínimo de ar (m³) necessário para diluir o vapor abaixo desse limite?

1. A) O volume total desejado é 200 m³ para segurança.
2. B) 100 ppm é um limite seguro, não precisa de diluição.
3. C) São necessários apenas 5 m³ de ar para diluir o estireno.
4. D) Não é necessário considerar o volume de estireno na diluição.
5. E) ˜ 23,5 m³ de ar (23 500 L).

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

1. Calcule a quantidade de matéria do estireno. n = 10,0 g / 104,15 g·mol^-1 ≈ 0,0960 mol.
2. Calcule o volume que esse vapor ocuparia a 25 °C, usando Vm = 24,465 L·mol^-1. V_vapor = 0,0960 mol × 24,465 L·mol^-1 ≈ 2,35 L.
3. Interprete o limite de 100 ppm (v/v). Isso significa que o volume de vapor deve corresponder a 100 partes por milhão do volume total da mistura: V_vapor / V_total = 100 / 1.000.000 = 1 × 10^-4.
4. Calcule o volume total mínimo. V_total = 2,35 L / 1 × 10^-4 ≈ 23.500 L, ou seja, cerca de 23,5 m^3.
5. Como o volume do vapor é pequeno em relação ao total, o ar necessário é praticamente o volume total menos 2,35 L, o que mantém o resultado de aproximadamente 23,5 m^3. Portanto, a alternativa E está correta e coincide com o gabarito oficial.
6. Por que as outras estão erradas. A: 200 m^3 é uma margem arbitrária sem base no cálculo, que daria uma diluição muito maior que a necessária. B: 100 ppm é um limite ocupacional, não um nível seguro dispensando diluição, e o vapor precisa ser diluído para atingi-lo. C: 5 m^3 é menor que o mínimo calculado, pois não atinge 100 ppm. D: o volume do vapor é quase desprezível, mas não se pode desconsiderá-lo de forma absoluta: a diluição depende da razão entre o vapor e o total, então o cálculo parte dele.

💡 Dica: Calcule o volume de ar necessário usando a relação de ppm.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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