Question

(FESP)Em certas condições de temperatura a pressão 30,1.10^22 moléculas de um determinado composto gasoso ocupa o volume de 20 litros. A massa de butano gasoso, medido nas mesmas condições de temperatura e pressão, existente em 100 litros desse gás é igual a:

(Dados:C=10u ,H=1u).

Answer 1

Equação de Clapeyron:

P.V = n.R.T

P (pressão)
V (volume)
n (mols)
R (constante dos gases)
T (temperatura)

Dados fornecidos pela questão:
I. 30,1x10^22 moléculas (ou 3,01x10^23)
II. 20 litros

Se 6x10^23 moléculas equivale a um mol, podemos dizer com certeza que 3,01x10^23 equivale a aproximadamente meio mol (0,5 mol).

Agora iremos sustituir os dados na equação

P.V = n.R.T
P1 . 20 = 0,5 . 0,082 . T1
P1 = 0,041. T1/20
P1 = 2,05x10^-3 . T1

Agora devemos observar as informações dadas para o gás butano
I. É nas mesmas condições de pressão e temperatura do gás anterior (P1 e T1)
II. 100 litros

Primeiro devemos saber que a fórmula do butano é

CH3 - CH2 - CH2 - CH3 ou simplesmente C4H10

Descobriremos qual é sua massa molar. De acordo com os dados:
C = 12u e H=1u. Logo:

C = 12 x 4 = 48
H = 1 x 10 = 10
MM = 58 g/mol

*Importante: número de mols = massa/massa molar (n = m/MM)

Agora colocaremos os valores na fórmulad de Clapeyron

P1 . V = m/MM . R. T1

2,05x10^-3. T1 . 100 = m/58. 0,082 . T1
2,05x10^-1 = 0,082m/58
11,89 = 0,082m
m = 11,89/0,082 = 145 g de butano