O ago 1045 é um aço carbono com 0,45% de carbono em sua composiça. Quantos mols de carbono existem em uma barra de 1 kg desse aço?
Passo 1
Vou deixar clarinho o que o enunciado dá e o que pede.
-
Dados do enunciado:
- A liga é aço carbono com
de carbono em massa. - Massa da barra:
.
- A liga é aço carbono com
-
O que é pedido:
- Quantos mols de carbono existem em uma barra de
desse aço?
- Quantos mols de carbono existem em uma barra de
Passo 2
Entendendo o que significa
em massa: isso quer dizer que a cada
gramas da liga,
gramas são carbono. Para encontrar a massa de carbono na barra usamos a fórmula de proporção entre porcentagem e massa:
onde
é a massa de carbono,
é a porcentagem em massa (
) e
é a massa total da barra.
Também converto a massa da barra para gramas porque o molar geralmente vem em
:
Passo 3
Vamos calcular a massa de carbono usando a fórmula do passo anterior. Substituindo
e
:
Portanto a barra contém
de carbono (peguei a porcentagem
do enunciado).
Passo 4
Agora precisamos transformar massa em número de mols. Definição prática: o número de mols
é dado por
onde
é a massa em gramas e
é a massa molar (ou massa atômica relativa) em
.
Para o carbono, usamos a massa molar aproximada
que é a massa de
mol de átomos de carbono.
Passo 5
Aplicando a fórmula com
e
:
Arredondando de forma razoável (mantendo três casas significativas) obtemos
.
Passo 6
Explicação adicional útil (não pedida, mas esclarece o significado): se quiser saber o número de átomos correspondentes, usa-se a constante de Avogadro
e calcula-se
Isso mostra a ordem de grandeza — mas a resposta pedida são os mols, que já temos.