Uma bola de cobre de 50,0 g tem uma carga líquida de 2,00^- C. Qual fração dos elétrons do cobre foi removida? (Cada átomo de cobre tem 29 prótons, e o cobre tem uma massa atômica de 63.5.)

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para descobrir qual fração dos elétrons de uma bola de cobre foi removida, sabendo que a bola tem 50,0 g e uma carga líquida de 2,00^- C. Vamos usar conceitos de eletricidade básica e estrutura atômica. Precisamos saber o número de elétrons em um átomo de cobre e relacionar isso com a carga total para encontrar a fração removida.

Passo 2

Primeiro, vamos descobrir quantos átomos de cobre existem na bola de 50,0 g. Sabemos que a massa atômica do cobre é 63,5 g/mol. Para isso, usamos a fórmula:
n = mM
Onde:
  • $ n $ é o número de mols,
  • $ m $ é a massa (50,0 g),
  • $ M $ é a massa molar (63,5 g/mol).
Calculando:
n

Passo 3

Agora, vamos encontrar o número de átomos de cobre nessa quantidade de mols. Para isso, usamos o número de Avogadro, que é $ 6,022 \times 10^{23} $ átomos/mol.
6,022 times 10^23 áá

Passo 4

Cada átomo de cobre tem 29 elétrons (já que tem 29 prótons e o átomo é neutro inicialmente). Então, o número total de elétrons na bola de cobre é:
Ne = 29 times 4,75 times 10^23 approx 1,378 times 10^25, elétrons é

Passo 5

A carga líquida da bola é de 2,00, C negativa, o que significa que houve uma perda de elétrons. Sabemos que a carga de um elétron é aproximadamente $ -1,602 \times 10^{-19}, C -1,602 times 10^-19, C úé \Delta N_e $), usamos:
Deéé

Passo 6

Agora, para encontrar a fração dos elétrons removidos, dividimos o número de elétrons removidos pelo número total de elétrons:
Fração = Deçã

Resposta

A fração dos elétrons do cobre que foi removida é aproximadamente $ 9,07 \times 10^{-7} $.

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