Question

Qual a massa total da mistura: 1,5 mols de água, 1,2×10 elevado a 24 átomos de oxigênio e 11,2 litros de CH4 nas CNTP?

Answer 1

Primeiro vamos a alguns esclarecimento:

1 mol = 6x10²³ moléculas (número de Avogadro)

Massa Molar é a massa contida em 1 mol.

Para a água H₂O a massa molar é 18 g/mol.

H = 1 g/mol    O = 16 g/mol    C = 12 g/mol

H₂O = 2 H + O = (2 . 1 g) + 16 g = 18 g/mol

Para o oxigênio a massa molar é 16 g/mol

O  = 16 g/mol

Para o metano (CH₄) a massa molar é 16 g/mol

CH₄ = C   +   4 . H =   12 g  +  4 . (1 g) = 16 g/mol.

Agora vamos encontrar a massa de cada um deles:

A massa de água (H₂O) contida em 1,5 mols:

  1 mol -------- 18 g

1,5 mol -------- x

multiplicando cruzado:

x = 27 g de água

A massa de Oxigênio (O) contida em 1,2x10²⁴ átomos:

Em 1 mol tem 6x10²³ átomos e uma massa de Oxigênio igual a 16 g.

Logo:

    6x10²³ átomos ------------ 16 g de O

1,2 x 10²⁴ átomos ------------   y

multiplicando cruzado:

y = 19,2x10²⁴/6x10²³

y = 32 g de O

Massa de metano (CH₄) em 11,2 litros nas CNTP:

as condições normais de temperatura e pressão são: P= 1 atm e T = 273 K (0ºC)

Assim, pela fórmula de Clapeyron, é possível encontrar o número de mols (n) de metano contido nesse volume, para depois calcularmos a massa.

Desse modo:

Fórmula de Clapeyron:

P. V = n .R . T

P = pressão = 1 atm, V = volume = 11,2, T = 273 K, R = 0,082 (constante dos gases)

jogando os dados na fórmula:

 P. V = n .R . T

1 . 11,2 = n . 0,082 . 273

   11,2 = 22,38 n

        n = 11,2/22,38

         n = 0,5 mols (aproximadamente)

Assim, se sabermos que em 1 mol de metano tem 16 g. Basta calcular por regra de três a massa em 0,5 mols:

   1 mol ------- 16 g

0,5 mol ------- z

multiplicando cruzado:

z = 8 g

Cálculo da massa total da mistura:

Basta somar todas as massas encontradas:

x + y + z

27 g + 32 g + 8 g = 67 g