Question

11 PONTOS

Há 4 frascos, todos contendo substâncias gasosas em mesmas condições de pressão e temperatura. Indique os frascos que contém o maior e o menor número de moléculas, respectivamente.

Frasco 1 - metano (CH4) - 15L
Frasco 2 - oxigênio (O2) - 10L
Frasco 3 - monóxido de carbono (CO) - 20L
Frasco 4 - dióxido de carbono (CO2) - 15L

Eu estou em dúvida, queria que me ajudassem e me explicassem o porquê... Acho que os frascos são o frasco 3 e o frasco 2, pois é o número molecular, o número de moléculas, certo? Então estou julgando pelo volume dos frascos, pois o maior volume apresentaria maior quantidade de moléculas, certo? E o menor volume a menor quantidade... me corrijam se eu estiver errado.

Answer 1

Olá... Já ouviu falar em "equação de Clapeyron"? A equação de Clapeyron é a seguinte:

P × V = n × R × T

onde "P" é pressão em atm, "V" é volume em litros, "n" refere ao número de mols, "R" é a constante universal dos gases em atm×L×mol^-1×K^-1" e T é a temperatura em Kelvin.

Para um sistema simples, considerando a P= 1atm, n= 1mol e T= 0°C = 273,15k, isolando o volume:

V = (n × R × T) ÷ P
V = (1 × 0,082 × 273,15) ÷ 1
V = 22,39 L ≈ 22,4L

O que eu quero dizer é que para 1 mol de qualquer gás, isto é, para um sistema que contenha 6,02214×10²³ moléculas de qualquer gás, o seu volume será sempre 22,4L, desde que estejam a 0°C e 1 atm, é claro!

Logo, para um sistema como a do enunciado em que as condições de temperatura e pressão são constante para qualquer gás, a interferência para um volume maior ou menor do gás reflete para uma quantidade maior ou menor de moléculas.

Logo, o seu raciocínio está correto. Desde que a pressão e a temperatura estejam "constantes", não mudem:

Menor moléculas: Frasco 2, O2
Maior moléculas: Frasco 3, CO.

Espero ter te ajudado!