16 Uma quantidade de gás pesa
e ocupa um volume de
, a 741 torr e
. Qual é a sua massa molar?
Passo 1
O enunciado dá os seguintes dados e pede a massa molar do gás.
Dados:
Pedido:
- Calcular a massa molar do gás (ou seja, quantos gramas tem 1 mol desse gás).
Passo 2
Método que vamos usar (sem rodeios): a lei dos gases ideais. A fórmula é
Expliquei o que cada letra significa:
-
é a pressão do gás (em unidades compatíveis com ); -
é o volume ocupado pelo gás; -
é o número de mols do gás (o que queremos achar indiretamente); -
é a constante universal dos gases; -
é a temperatura absoluta em kelvin.
Do enunciado temos massa
. A massa molar
é definida por
Portanto o plano é:
- usar
para achar ; - calcular
.
Para trabalhar com litros e pressão em atm, escolhemos a constante
Escolhi essa forma de
porque o volume está em litros; isso evita conversões complicadas.
Passo 3
Converter unidades para o sistema que escolhemos.
Converter pressão de torr para atm. Sabendo que
,
Converter temperatura de Celsius para Kelvin:
Volume e massa já estão nas unidades que queremos:
Passo 4
Calcular o número de mols
usando
Substituindo os valores:
Agora vamos fazer as contas passo a passo (sem pular etapas):
- Numerador:
- Denominador:
- Dividindo:
(Arredondei o
mantendo precisão suficiente para a massa molar.)
Passo 5
Calcular a massa molar
por
Fazendo a divisão:
Pequena observação sobre algarismos significativos: os dados têm tipicamente 3 algarismos significativos (por ex.
,
,
), então apresentar
com três algarismos significativos (ou seja,
) é adequado.