De acordo com os pares de substâncias abaixo, responda as seguintes questões:
Considerando todos os gases a mesma pressão, coloque os seguintes gases em ordem crescente de velocidade média a 300 K . Justifique sua resposta.
Considerando todos os gases a mesma pressão, coloque os seguintes gases em ordem crescente de velocidade média a 300 K . Justifique sua resposta.
Passo 1
Então, o que a questão tá pedindo? A gente tem cinco gases (NO₂, CO₂, Cl₂, O₂ e Ne) todos à mesma pressão e à temperatura de 300 K, e quer colocar eles em ordem crescente de velocidade média. O conteúdo aqui é teoria cinética dos gases – mais especificamente, a fórmula da velocidade quadrática média (às vezes chamada de v_rms). Pra resolver, a gente vai usar:
- A expressão da velocidade quadrática média:
- Saber que, pra mesma T, quanto maior a massa molar
, menor a velocidade.
Passo 2
Vamos escrever a fórmula central:
Aqui
-
é a constante dos gases ideais ( ), -
é a temperatura absoluta (300 K), -
é a massa molar em kg/mol.
O que importa pra gente é só ver a relação:
. Então quem tem maior
anda mais devagar.
Passo 3
Agora vamos listar a massa molar de cada gás (em g/mol é suficiente pra comparar, desde que o formato seja o mesmo):
- Ne:
- O₂:
- CO₂:
- NO₂:
- Cl₂:
Como
, quanto maior
, menor
.
Passo 4
Vamos ordenar da maior massa molar (mais lenta) pra menor massa molar (mais rápida):
Cl₂ (70,90) → NO₂ (46,01) → CO₂ (44,01) → O₂ (32,00) → Ne (20,18).
Cl₂ (70,90) → NO₂ (46,01) → CO₂ (44,01) → O₂ (32,00) → Ne (20,18).
Resposta
Ordem crescente de velocidade média a 300 K: