(PUC-SP) Um certo gás, cuja massa vale 140g, ocupa um volume de 41 litros, sob pressão 2,9 atmosferas a temperatura de 17°C. O número de Avogadro vale 6,02. 10^{23} e a constante universal dos gases perfeitos R= 0,082 atm.L/mol.K. Nessas condições, o número de moléculas continuadas no gás é aproximadamente de:
a) 3,00. 10^{24}
b) 5,00. 10^{23}
c) 6,02. 10^{23}
d) 2,00. 10^{24}
e) 3,00. 10^{29}
Respostas
O número de moléculas é de aproximadamente: 3,00.10²⁴.
- Como resolver este exercício?
1º passo: identificar os dados do enunciado:
p = 2,9 atm
V = 41 L
n = ?
R = 0,082 atm.L/mol.K.
T = 17 + 273 = 290 K
2º passo: substituir os dados na Equação de Clapeyron:
p . V = n . R . T
2,9 . 41 = n . 0,082 . 290
118,9 = n . 23,78
n = 118,9 / 23,78
n = 5 mols
3º passo: comparar a constante de Avogadro com o número de mols:
1 mol = 6,02.10²³ moléculas
5 mol = x
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Alternativa correta letra A.
- Explicação:
Essa questão aborda o comportamento de um gás, provavelmente ideal, com relação à Lei de Clapeyron. Essa lei dizia que o produto entre pressão e volume de um gás ideal é sempre igual ao produto da temperatura, número de mol e constante universal dos gases:
sendo
➯ P = pressão, em atm;
➯ V = volume, em litros;
➯ n = número de mol;
➯ R = constante universal dos gases ideais, de valor 0,082 atm . L / K . mol;
➯ T = temperatura, em Kelvin (K);
Com essa fórmula, podemos achar o número de mols desse gás e relacioná-lo à constante de Avogrado, que nos diz o número de moléculas.
➯ Substitua os valores dados:
Observe que a temperatura deve sempre ser dada em Kelvin. Basta somar 273 unidades na temperatura em Celsius:
➯ Isole o número de mols (n):
Sabemos o número de mol presente desse gás. Sabemos também que, de acordo com Avogrado, um mol de qualquer substância possui 6,02 . 10²³ moléculas. Vamos achar o número de moléculas desse gás por regra de três:
1 mol ----- 6,02 . 10²³ moléculas
5 mol ----- x
O número de moléculas desse gás é de aproximadamente 3 . 10²⁴.
➯ Alternativa correta letra A.
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Espero ter ajudado!