Question

1-Calcule a massa e o número de moléculas existentes em 672 mL de NO nas CNTP. N=14 O=16

2-Calcule o volume e o número de moléculas existentes em 1100 gramas de CO2 a 790mmHg e 310K. C=12.

3- Calcule o volume e a massa existentes em 2,709x1022 moléculas de I2 nas CNTP. I=127.



Eu gostaria muito de entender o passo a passo, obrigado!
Realmente não entendi e preciso terminar ainda essa semana esses exercícios.

Answer 1

Primeiro é preciso esclarecer algumas coisas:

I - quanto se fala em CNTP (considera-se a temperatura em Kelvin = 273º [0ºC] e a pressão em 1 atm).

II - A constante dos gases normalmente utilizada é 0,082 atm.L/K.mol

III - os dados devem estar nas mesmas unidades da constante dos gases, ou seja: volume em litros, pressão em atm e temperatura em Kelvin (K).

Agora vamos responder as questões.

1) Nessa questão é pedida a massa (m) e o número de moléculas em 672 mL. Primeiro é preciso converter 672 mL para litros, para isso basta dividir por 1000. Assim, 672 mL = 0,672 L.

Além disso, devemos encontrar a Massa Molar (MM) que basta somar a massa dos átomos da molécula (NO)

N = 14 e o O=16, portanto NO = 14 + 16 = 30 g/mol (é a massa molar MM)

A fórmula dos gases ideias é:

P.V = n. R .T

onde,

P = pressão (atm)

V = volume (L)

n = número de mols ou apenas mols      [n = m/MM (massa sobre MM)]                                    

R = 0,082 (constante dos gases ideais)

T = temperatura em Kelvin.

veja que para achar a massa (m) basta jogar na fórmula todos os valores que foram dados. P = 1 atm, V = 0,672 L, T=273K e R = 0,082 atm.L.K⁻¹.mol⁻¹

P.V=n . R . T

1 . 0,672 = n . 0,082 . 273

    0,672 =  22,386 n

          n  = 0,672/22,386

          n  = 0,0300 mols (aproximadamente)

Achado o número de mols (n) em 0,672 L de NO, agora basta jogar na fórmula dele para encontrarmos a massa existente nesse volume. Desse modo:

n = m/MM

0,0300 = m/30

    "m = 0,9 g"

Para achar o número de moléculas, você precisa lembrar que em 1 mol existem 6x10²³ moléculas (esse é o número de Avogadro). Assim sabendo que em 1 mol tem 6x10²³, por regra de três pode-se descobrir quantas moléculas há em 0,0300 mols. Assim:

          1 ------------------ 6x10²³

0,0300 ------------------ x

x =  0,18 x 10²³ que é igual a = 1,8 x 10²²

2) Nessa segunda questão é praticamente o mesmo procedimento, porém perceba que a pressão foi dada em "mmHg" nesse caso existem duas alternativas, a primeira é converter "mmHg" para "atm" e a segunda é usar outra constante dos gases que é a "R=62,36 mmHg.L.K⁻¹.mol⁻¹". Como não sei se seu professor passou isso vamos converter "mmHg" para "atm", pois eu sei que isso aprendemos no ensino médio.

1 atm = 760 mmHg, assim por regra de três podemos encontrar quanto 790 mmHg vale em atm. Dessa forma:

1 atm ---------- 760 mmHg

   x    ----------  790 mmHg

multiplicando cruzado

760x = 790

     x = 790/760 = 1,04 atm (aproximadamente).

Agora é preciso encontrar o "n", não esquecendo de calcular a massa molar que é CO₂ = 1 C + 2 O = 12 + 2. 16 = 44 g/mol primeiro.

n = m/MM

n = 1100/44 = "25 mols"

Temos agora os seguintes dados: P = 1,04 atm, V= (quero saber), T= 310K, n = 25 mols e R = 0,082 atm.L.K⁻¹.mol⁻¹. Substituindo na fórmula:

P.V = n . R . T

1,04 . V = 25 . 0,082 . 310

   1,04.V =  635,5

         V = 635,5/1,04 = "611 L" (aproximadamente)

Para achar a quantidade de moléculas basta fazer a regra de três igual ao da primeira questão. 1 mol tem 6x10²³ moléculas e precisamos saber quantas moléculas tem em 25 mols. Assim:

  1 mol ------- 6x10²³

25 mol ------- x

x = 25 . 6x10²³ = 150 x 10²³ ou 1,5 x 10²⁵ moléculas.

3) Nessa questão ele deu o número de moléculas (2,709x10²²) de I₂ e ele quer saber o volume e a massa.

Primeiro vamos encontrar a massa, para isso primeiro devemos encontrar o número de mols a partir do número de moléculas. Mesma fórmula das duas questão anteriores, por regra de três, só que dessa vez acharemos o número de mols e não o número de moléculas. Sabendo que e 1 mol tem 6x10²³ moléculas, quero saber quantos mols existem em 2,709x10²² moléculas. Desse modo:

1 mol -------- 6x10²³

  x     -------- 2,709 x 10²²

multiplicando cruzado:

x = 2,709 x 10²² / 6x10²³

x =  0,045 mols (aproximadamente)

Agora, calculando a massa molar (MM) do I₂ e jogando na fórmula do número de mols podemos encontrar a massa (m). [I₂ = 2 . I = 2 . 127 = 254 g/mol] MM = 254 g/mol e o n = 0,045 mols

n = m/MM

0,045 = m/254

  m = 254 . 0,045 = "11,43 g de I₂"

Para encontrar o volume basta jogar na fórmula dos gases ideias, lembrando que ele falou das CNTP, ou seja P = 1 atm e T = 273 K, e como já temo n = 0,045 e o R =0,082 atm.L.K⁻¹.mol⁻¹, basta substituir todos os dados na fórmula dos gases ideias para encontrar o volume:

P.V = n . R .T

1 . V = 0,045 . 0,082 . 273

   "V = 1,007 L"