Question

Um determinado gás A sofre efusão com o dobro da velocidade do gás metano (CH4). A massa molar desse gás é: Dado CH4=16g/mol

Answer 1

Para compreender a questão, precisamos conhecer a Equação de Efusão-Difusão de Graham. Dadas as fórmulas de energia cinética de duas partículas gasosas:

$E_1 = \frac{m_1V_1^2}{2}\\E_2 = \frac{m_2V_2^2}{2}$

Se admitirmos que ambas as partículas têm idênticas energias, podemos fazer uma relação entre suas variáveis:

$\frac{m_1V_1^2}{2} = \frac{m_2V_2^2}{2}\\\\m_1V_1^2 = m_2V_2^2\\\\\frac{m_1}{V_2^2} = \frac{m_2}{V_1^2}\\\\\frac{\sqrt{m_1}}{V_2} = \frac{\sqrt{m_2}}{V_1}$

Essa é a lei de Graham. Aplicando nossos dados à fórmula, temos:

$\frac{\sqrt{16}}{2V} = \frac{\sqrt{m}}{V}\\\\\frac{4}{2V} = \frac{\sqrt{m}}{V}\\\\2V\sqrt m = 4V\\\\\sqrt m = \frac{4V}{2V}\\\\\sqrt m = 2\\\\m = 4g \cdot mol^{-1}$