Question

A densidade do gás oxigênio é 1,47gL-1 a 125 °C e 1,50 atm. (a) Quantos gramas de O2 e (b) quantas moléculas de O2 estão presentes em 4,00 L sob estas condições?

Answer 1

É preciso salienta aqui, que para uma dada temperatura e pressão, só existirá um valor possível de densidade para o gás em questão.
Assim, existe duas maneiras de se calcular. Pela formar mais simples e pela forma mais longa.
Primeiro só pra deixar completo, provarei que pra essas condições ira dar exatamente essa densidade.
A equação dos gases ideais é:
P.V=n.R.T
n=P.V/R.T
Como:
n=m/MM
Substiruimos:
m/MM=P.V/R.T
Rearranjando a equação:
m/V=P.MM/R.T
Sendo que densidade é:
d=m/V
Então:
d=P.MM/R.T

Dadas as condições:
P=1,5atm
T=125°C=398K
MM(O2)=32g/mol
R=0,082atm.L/mol.K

d=P.MM/R.T
d=1,5.32/(0,082.398)
d=1,47g/L
Que é o valor que o enunciado da.

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Agora para o calculo:

Do jeito mais longo usaremos as condições dadas:
equação dos gases ideais:
n=P.V/R.T
P=1,5atm   V=4L   R=0,082atm.L/molK  T=125°C=398K
n=1,5.4/(0,082.398)
n=0,184mol de oxigênio
Como pede  número de moléculas:
1mol ------- 6,02.10^23 moléculas
0,184 ------ x
X=1,11.10^23 moléculas de oxigênio.
Para saber a massa:
m=n.MM
m=0,184.32=5,888g de oxigênio.

Agora pelo jeito mais simples (na minha opinião).
É dada a densidade e o volume e sabemos que:
d=m/V
Então:
m=d.V
d=1,47g/L
V=4L
m=1,47.4=5,88g de oxigênio.

Para calcular numero de mols:
n=m/MM
n=5,88/32=0,184
Mesma conta que pro outro jeito
1mol ------ 6,02.10^23
0,184 ------ x

X=1,11.10^23 moléculas de O2.

Espero ter ajudado :)