1. Muitos gases utilizados na indústria são tóxicos e podem causar graves acidentes. São alguns exemplos:
Amônia (\mathrm{NH} 3) \rightarrow \mathrm{M}=17,031 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}
Dióxido de enxofre (SO2) \rightarrow \mathrm{M}=64,066 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}
Gás cloro (\mathrm{Cl} 2) \rightarrow \mathrm{M}=70,906 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}
Monóxido de carbono (\mathrm{CO}) \rightarrow \mathrm{M}=28,01 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}
À temperatura ambiente ( 300 K ), ordene os gases de acordo com sua velocidade quadrática média do menor para o maior.
A. \mathrm{Cl} 2<\mathrm{SO} 2<\mathrm{CO}<\mathrm{NH} 3.

Passo 1

O enunciado pede para ordenar quatro gases segundo sua velocidade quadrática média v_{\mathrm{rms}} à mesma temperatura de 300\\ \mathrm{K}. O conteúdo é cinética molecular de gases, e vamos usar a relação que liga v_{\mathrm{rms}} à massa molar M.

Passo 2

A velocidade quadrática média de um gás ideal é dada por
v_{\mathrm{rms}} = \sqrt{\frac{3RT}{M}},
onde R é a constante dos gases ideais, T a temperatura absoluta e M a massa molar do gás.

Passo 3

Como T e R são iguais para todos os gases, temos
v_{\mathrm{rms}}\propto \frac{1}{\sqrt{M}}.
Assim, quanto maior M, menor será v_{\mathrm{rms}}. As massas molares dadas são: \mathrm{Cl}_2:70{,}906;\ \mathrm{SO}_2:64{,}066;\ \mathrm{CO}:28{,}01;\ \mathrm{NH}_3:17{,}031.

Passo 4

Ordenando as massas de maior para menor temos \mathrm{Cl}_2 > \mathrm{SO}_2 > \mathrm{CO} > \mathrm{NH}_3.
Invertendo para obter a ordem de v_{\mathrm{rms}} (menor massa → maior velocidade) resulta
\mathrm{Cl}_2 < \mathrm{SO}_2 < \mathrm{CO} < \mathrm{NH}_3.

Resposta

A. \mathrm{Cl}_2<\mathrm{SO}_2<\mathrm{CO}<\mathrm{NH}_3

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