3.55 A concentração máxima permitida de cloreto de vinila, \mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{3} \mathrm{Cl}, na atmosfera próxima a uma indústria química é 2,0 \times 10^{-6} \mathrm{~g} / \mathrm{L}. Qual a quantidade de matéria de cloreto de vinila em cada litro essa concentração representa? Quantas moléculas por litro?

Passo 1

O enunciado dá a concentração de cloreto de vinila \mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{3}\mathrm{Cl} na atmosfera como
2{,}0\times10^{-6}\\ \text{g/L}
e pede (a) a quantidade de matéria (número de mols) por litro e (b) o número de moléculas por litro. Para resolver, vamos precisar do molar mass e da constante de Avogadro.

Passo 2

Calculamos a massa molar M de \mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{3}\mathrm{Cl} somando as massas atômicas:
M = 2\times(12{,}01) + 3\times(1{,}008) + 35{,}45 = 24{,}02 + 3{,}024 + 35{,}45 = 62{,}494\\ \text{g/mol}

Passo 3

A quantidade de matéria n em mol por litro é dada por
n = \frac{\text{massa}}{M} = \frac{2{,}0\times10^{-6}\\ \text{g}}{62{,}494\\ \text{g/mol}} \approx 3{,}20\times10^{-8}\\ \text{mol/L}

Passo 4

O número de moléculas por litro N é o produto de n pela constante de Avogadro N_A = 6{,}022\times10^{23}\\ \text{mol}^{-1}:
N = n \times N_A = 3{,}20\times10^{-8}\times6{,}022\times10^{23} \approx 1{,}93\times10^{16}\\ \text{moléculas/L}é

Resposta

Quantidade de matéria: 3,20\times10^{-8} mol/L
Número de moléculas: 1,93\times10^{16} moléculas/L

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