Com base na estequiometria responda as seguintes questões:
Número de átomos de H em 0,585 \mathrm{~mol} de \mathrm{C}_{4} \mathrm{H}_{4}. Dados: \mathrm{Al}=27 \mathrm{u} ; \mathrm{S}=32 ; \mathrm{O}=16 \mathrm{u} ; \mathrm{N}=14 \mathrm{u} ; \mathrm{Na}=23 \mathrm{u} ; \mathrm{C}=12 \mathrm{u} ; \mathrm{Ca}=40 \mathrm{u}.

Passo 1

O que o enunciado pede e o que foi dado:
  • Pergunta: calcular o número de átomos de hidrogênio (H) em 0,585\\ \mathrm{mol} do composto \mathrm{C}_{4}\mathrm{H}_{4}.
  • Informação direta do enunciado usada: quantidade em mol de \mathrm{C}_{4}\mathrm{H}_{4} é \;0,585\\ \mathrm{mol}.
  • Informação adicional necessária (constante universal da química): número de Avogadro \;N_A = 6{,}022\times10^{23}\\ \mathrm{mol}^{-1} (número de entidades — moléculas — por mol).
  • Informação que já vem na fórmula molecular: cada molécula de \mathrm{C}_{4}\mathrm{H}_{4} contém \;4 átomos de hidrogênio.

Passo 2

Conceito-chave e ideia do método (explicação didática):
  • O “mol” é uma unidade que conta entidades (moléculas, átomos, etc.). Por definição, 1\\ \mathrm{mol} contém N_A entidades, com N_A sendo o número de Avogadro.
  • Para achar o número de moléculas em uma dada quantidade de mols usa-se:
\text{nº de moléculas} = (\text{mols}) \times N_A.ºé
  • Depois, para achar o número de átomos de H a partir do nº de moléculas:
\text{nº de átomos de H} = (\text{nº de moléculas}) \times (\text{átomos de H por molécula}).ºáºéáé
  • Assim a sequência é: mols \to moléculas \to átomos de H.

Passo 3

Aplicando a primeira etapa: converter mols em número de moléculas
  • A quantidade de \mathrm{C}_{4}\mathrm{H}_{4} é \;0,585\\ \mathrm{mol}. O número de moléculas é
\text{nº de moléculas} = 0,585\\ \mathrm{mol}\times N_A.ºé
  • Escrevendo com N_A:
\text{nº de moléculas} = 0,585\times\left(6{,}022\times10^{23}\right).ºé

Passo 4

Aplicando a segunda etapa: converter moléculas em átomos de H
  • Cada molécula de \mathrm{C}_{4}\mathrm{H}_{4} tem 4 átomos de H. Logo
\text{nº de átomos de H} = \text{nº de moléculas}\times 4.ºáºé
  • Substituindo a expressão do passo anterior:
\text{nº de átomos de H} = 0,585\times\left(6{,}022\times10^{23}\right)\times 4.ºá

Passo 5

Fazendo as contas passo a passo (para poder fazer sem calculadora, usando notação científica)
  • Primeiro multiplica-se os números que não estão em potência:
0,585\times 4 = 2,34.
  • Então
\text{nº de átomos de H} = 2,34\times\left(6{,}022\times10^{23}\right).ºá
  • Agora multiplica 2,34 por 6{,}022. Uma conta manual:
6{,}022\times2 = 12{,}044, \qquad 6{,}022\times0{,}34 = 2{,}04748,
6{,}022\times2{,}34 = 12{,}044 + 2{,}04748 = 14{,}09148.
  • Portanto
\text{nº de átomos de H} = 14{,}09148\times10^{23}.ºá

Passo 6

Ajuste para notação científica padrão e arredondamento
  • Escrever 14{,}09148\times10^{23} na forma padrão:
14{,}09148\times10^{23} = 1{,}409148\times10^{24}.
  • Considerando a precisão dos dados (mols dados com três algarismos significativos: 0,585), faz sentido arredondar a resposta para três algarismos significativos:
\text{nº de átomos de H} \approx 1{,}41\times10^{24}.ºá

Passo 7

Verificação rápida de unidades e sentido físico
  • Unidade final é “átomos”, sem mol nem moléculas — está coerente.
  • Ordem de grandeza faz sentido: pouco mais de um mol e cada molécula tem 4 H, então o total fica na casa de 10^{24} átomos (pois 1\\ \mathrm{mol} já tem 6{,}0\times10^{23} entidades).

Resposta

1{,}41\times10^{24}

Exercícios relacionados