Considere os dados de abundâncias naturais do cloro,
de
com massa 34,96885 u e
de
com massa 36,96590 u.
a) Calcule a massa atômica média do cloro (em u).
b) Quantos átomos de Cl existem em
deste elemento?
a) Calcule a massa atômica média do cloro (em u).
b) Quantos átomos de Cl existem em
Passo 1
O enunciado pede duas coisas:
(a) Calcular a massa atômica média do cloro (em u).
(b) Determinar quantos átomos de Cl existem em desse elemento.
(a) Calcular a massa atômica média do cloro (em u).
(b) Determinar quantos átomos de Cl existem em
Dados fornecidos:
Observação: as porcentagens serão convertidas em frações (por exemplo
) para usar na média ponderada.
Passo 2
Conceito e fórmula para a massa atômica média: a massa atômica média é a média ponderada das massas dos isótopos, ponderada pelas suas abundâncias fracionárias. A fórmula é
onde
é a fração isotópica (abundância em decimal) e
é a massa do isótopo em unidades
. Aqui temos dois isótopos, então
Converter porcentagens em frações:
Passo 3
Calcular as contribuições individuais (mostrando as contas):
Vamos multiplicar:
Agora a outra contribuição:
Passo 4
Somar as contribuições para obter a massa atômica média:
Arredondando de forma prática (os dados originais têm 4–5 algarismos significativos nas porcentagens e massas), podemos apresentar
Observação importante: numericamente, a massa atômica média em unidades
é igual à massa molar em
. Ou seja,
corresponde a
.
Passo 5
Agora parte (b). Relação entre massa, mols e número de átomos:
onde
é o número de mols,
é a massa da amostra em gramas e
é a massa molar (
). O número de átomos é
onde
é a constante de Avogadro, que vale aproximadamente
Passo 6
Calcular o número de mols em
de Cl usando
:
(Arredondei aqui para quatro algarismos significativos; o valor exato com mais casas seria
.)
Passo 7
Calcular o número de átomos:
Fazendo a multiplicação:
Resposta
(a)
(b)
(b)