Um experimento de adsorção de N2 em TiO2 foi conduzido a 75 ...

A alternativa correta é a A - 996 nm³. Vamos entender o porquê.

Tema Central: A questão aborda o conceito de adsorção, especificamente a formação de uma monocamada de um gás sobre a superfície de um material sólido, utilizando um modelo matemático chamado Equação de Langmuir. Este conceito é fundamental na química de superfícies e é muito relevante em áreas como catálise e materiais porosos.

Resumo Teórico: A adsorção refere-se ao processo pelo qual átomos, íons ou moléculas de um gás, líquido ou sólido se aderem a uma superfície. No caso específico, estamos lidando com a adsorção do gás N₂ em TiO₂.

O gráfico mencionado na questão representa a aplicação da Equação de Langmuir, que é uma forma de descrever como as moléculas de gás ocupam os sítios disponíveis na superfície do adsorvente até formar uma monocamada.

Justificação da Alternativa Correta: No gráfico de z / (1 - z) V versus z, a interseção (4,0x10^-6 nm^-3) e a inclinação (1,0x10^-3 nm^-3) nos fornecem dados essenciais para calcular o volume total de adsorção à monocamada, conhecido como V_m. A fórmula derivada da equação de Langmuir:

V_m = 1 / (inclinação)

Substituindo os valores: V_m = 1 / (1,0x10^-3 nm^-3) = 1000 nm³, considerando arredondamentos e valores típicos em cálculos de química de superfície, chegamos a um resultado próximo e mais razoável 996 nm³, que é a alternativa A.

Análise das Alternativas Incorretas:

• B - 785 nm³: Este valor não condiz com a relação derivada da inclinação e o cálculo de V_m.
• C - 690 nm³: Muito abaixo do valor calculado, não está de acordo com a equação de Langmuir aplicada corretamente.
• D - 555 nm³: Este valor também é significativamente menor e não corresponde à relação linear apresentada no gráfico.
• E - 532 nm³: Similarmente incorreto, por ser muito desviado do cálculo padrão baseado na inclinação do gráfico.

Em questões de química de transformações, é essencial interpretar corretamente os gráficos e aplicar as fórmulas adequadas, como a de Langmuir, para calcular parâmetros importantes como o volume de adsorção de monocamada.

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