Calcule a massa de 245 mL de \mathrm{SO}_{2}, nas CNTP.

Passo 1

O que o problema pede: calcular a massa de \mathrm{SO}_{2} contida em 245\\ \mathrm{mL} nas CNTP.
Informações relevantes dadas ou padrão que vou usar:
  • Volume do gás: V=245\\ \mathrm{mL}.
  • CNTP (condições normais de temperatura e pressão) significa temperatura 0^\circ\mathrm{C} e pressão 1\\ \mathrm{atm}. Nessas condições o volume molar de um gás ideal é
V_m = 22,4\\ \mathrm{L/mol}.
  • Preciso também da massa molar de \mathrm{SO}_2, que será obtida somando as massas atômicas de enxofre e oxigênio.

Passo 2

Conceitos básicos e fórmulas que vou usar (explicando devagar):
  • A “mol” é a unidade que conta partículas; um mol de qualquer gás ideal, nas CNTP, ocupa V_m=22,4\\ \mathrm{L}.
  • Para encontrar quantos mols ( n) há num certo volume V usa-se a relação
n=\frac{V}{V_m},
onde:
  • n é o número de mols (unidade: \mathrm{mol}),
  • V é o volume do gás (unidade compatível com V_m),
  • V_m é o volume molar (aqui 22,4\\ \mathrm{L/mol}).
  • Depois, a massa m do gás é dada por
m = n \cdot M,
onde M é a massa molar do composto (unidade: \mathrm{g/mol}).

Passo 3

Converter unidades e calcular o número de mols:
  • Converto V para litros para ficar consistente com V_m:
V = 245\\ \mathrm{mL} = 0,245\\ \mathrm{L}.
  • Agora aplico n=\dfrac{V}{V_m}:
n=\frac{0,245}{22,4}=0,0109375\\ \mathrm{mol}.
Explicação: dividi o volume dado pelo volume que 1 mol ocupa nas CNTP; o resultado é quantos mols de gás estão presentes.

Passo 4

Calcular a massa molar de \mathrm{SO}_2 (aula rápida sobre massa molar):
  • Massa atômica aproximada (tabela periódica): enxofre M(\mathrm{S})=32,06\\ \mathrm{g/mol}; oxigênio M(\mathrm{O})=16,00\\ \mathrm{g/mol}.
  • Então
M(\mathrm{SO}_2)=M(\mathrm{S})+2\cdot M(\mathrm{O})=32,06+2\cdot16,00=64,06\\ \mathrm{g/mol}.
Comentário: a massa molar é a massa de 1 mol da substância; para \mathrm{SO}_2 somam-se as massas dos átomos na fórmula.

Passo 5

Calcular a massa do gás e arredondar:
  • Uso m=n\cdot M:
m = 0,0109375\cdot 64,06 = 0,70065625\\ \mathrm{g}.
  • Considerando algarismos significativos do dado inicial ( 245\\ \mathrm{mL} tem três algarismos significativos), faz sentido apresentar a resposta com três algarismos significativos:
m \approx 0,701\\ \mathrm{g}.
Pequeno incentivo: estamos quase! A ideia-chave para esse tipo de exercício é transformar o volume em mols usando o volume molar e depois multiplicar pela massa molar — é direto quando se lembra da relação n=V/V_m.

Resposta

0,701\\ \mathrm{g}

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