Em um experimento no qual foi envolvido um determinado gás ideal
, uma amostra de
desse gás ocupou o volume de 623 mL de um balão de vidro, sob temperatura de
e pressão de 1.000 mmHg . Considerando-se que esse gás X seja obrigatoriamente um dos gases presentes nas alternativas a seguir, identifique-o.
Dados: massas molares
e
constante universal dos gases ideais
b)
Dados: massas molares
b)
Passo 1
Beleza, aqui o que o enunciado diz é: temos 2,0 g de um gás ideal X que, a 127 °C e 1 000 mmHg, ocupa 623 mL. Precisamos descobrir que gás é esse, sabendo que ele está listado nas alternativas (uma delas é O₂).
Conteúdo envolvido: Lei dos gases ideais (PV = nRT) e conceito de massa molar. Vamos precisar converter volume pra litros, temperatura pra Kelvin e usar a constante R em mmHg·L·mol⁻¹·K⁻¹.
Conteúdo envolvido: Lei dos gases ideais (PV = nRT) e conceito de massa molar. Vamos precisar converter volume pra litros, temperatura pra Kelvin e usar a constante R em mmHg·L·mol⁻¹·K⁻¹.
Passo 2
Primeiro, vamos achar a quantidade de matéria (n, em mol) usando PV = nRT.
- P = 1 000 mmHg
- V = 623 mL = 0,623 L
- R = 62,3 mmHg·L·mol⁻¹·K⁻¹
- T = 127 °C = 127 + 273 = 400 K
A fórmula é
Substituindo:
Passo 3
Vamos calcular esse valor:
- Numerador: 1 000 × 0,623 = 623
- Denominador: 62,3 × 400 = 24 920
Logo
Passo 4
Agora, a massa molar M do gás é
Passo 5
Basta comparar com as massas molares dos candidatos (cada alternativa). O₂, por exemplo, tem massa molar 32 g·mol⁻¹ – não bate. O gás com massa molar 80 g·mol⁻¹ é o trióxido de enxofre, SO₃ (S = 32 + 3×16 = 80).
Resposta
O gás X é o SO₃ (massa molar = 80 g·mol⁻¹), portanto não é O₂.