Para identificar o conteúdo de um cilindro contendo um gás puro, um estudante coletou uma amostra desse gás e determinou sua densidade:
, nas seguintes condições de temperatura e pressão:
e
. Com base nessas informações e assumindo tratar-se de um gás ideal, calcule a massa molar do gás. Caso este gás seja uma substância pura, que elemento está contido neste sistema? (R:
)
Passo 1
O enunciado dá a densidade de uma amostra de gás puro
,g/L nas condições de
e
,atm e pede a massa molar do gás, assumindo-o ideal. Em seguida, pergunta qual elemento químico puro possui essa massa molar aproximada. Em problemas como este, onde lidamos com gases e suas propriedades, a lei dos gases ideais é fundamental para relacionar pressão, volume, temperatura e quantidade de matéria.
Passo 2
Para um gás ideal vale
onde
é o número de mols. Como a densidade é
e
, temos
Dessa forma, isolamos a massa molar
:
Passo 3
Agora convertemos a temperatura para kelvin e definimos a constante dos gases:
Substituindo em
fazendo as contas chegamos a
Passo 4
O único elemento gasoso monoatômico com massa atômica próxima de
,g/mol é o xenônio, cujo peso atômico oficial é cerca de
,g/mol.
Resposta
A massa molar é
,g/mol e o gás puro é o elemento xenônio (Xe).