(2,00 pontos) Qual a razão entre as velocidades de efusão do \mathrm{N}_{2} e do \mathrm{O}_{2} nas mesmas condições?
\frac{N_{2}}{O_{2}}=\sqrt{\frac{M M\left(O_{2}\right)}{M M\left(N_{2}\right)}}=\sqrt{\frac{32,0 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}}{28,0 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}}}=1,069

Passo 1

O enunciado pede a razão entre as velocidades de efusão de \mathrm{N_2} e de \mathrm{O_2} nas mesmas condições de temperatura e pressão. Vamos usar a lei de Graham, que relaciona velocidades de efusão com massas molares.

Passo 2

A lei de Graham afirma que, para duas substâncias 1 e 2,
\frac{v_1}{v_2} \;=\;\sqrt{\frac{M_2}{M_1}}
onde v_i é a velocidade de efusão e M_i a massa molar da substância i.

Passo 3

Identificamos as massas molares:
M(\mathrm{N_2}) = 28{,}0\;\mathrm{g/mol}, \quad M(\mathrm{O_2}) = 32{,}0\;\mathrm{g/mol}.

Passo 4

Substituindo na fórmula de Graham para v_{\mathrm{N_2}}/v_{\mathrm{O_2}}:
\frac{v_{\mathrm{N_2}}}{v_{\mathrm{O_2}}} =\sqrt{\frac{M(\mathrm{O_2})}{M(\mathrm{N_2})}} =\sqrt{\frac{32{,}0}{28{,}0}} \approx 1{,}069.

Resposta

\displaystyle\frac{v_{\mathrm{N_2}}}{v_{\mathrm{O_2}}}\approx1{,}069

Exercícios relacionados