A maioria das balanças analíticas comuns é capaz de medir precisamente até 0,00001 \mathrm{~g}. Imagine que você pesou uma amostra de 2 g de carbono. Quantos átomos há nessa amostra? Considerando a maior precisão possível da medida, qual é o maior número possível de átomos que pode haver na amostra?

Passo 1

O enunciado diz que pesamos uma amostra de carbono com massa 2 g usando uma balança analítica cuja precisão é de 0,00001 g. Queremos calcular o número de átomos dessa amostra e, levando em conta a incerteza da balança, determinar o maior número possível de átomos. O conteúdo necessário envolve conversão de massa em mols n = m/M e depois em átomos N = n\,N_A, usando a massa molar do carbono e a constante de Avogadro.

Passo 2

Para a massa nominal m = 2 g e massa molar do carbono M = 12 g/mol, o número de mols é
n = \frac{m}{M} = \frac{2}{12} = 0,16667\\ \text{mol}.
Dessa forma, o número correspondente de átomos é
N = n\,N_A = 0,16667 \times 6,02\times10^{23} \approx 1,0033\times10^{23}\\ \text{átomos}.á

Passo 3

A balança tem precisão de \pm0,00001 g, ou seja, a massa medida 2,00000 g pode na verdade ser até
m_{\max} = 2,00000\\ \mathrm{g} + 0,00001\\ \mathrm{g} = 2,00001\\ \mathrm{g}.

Passo 4

Convertendo m_{\max} em número de átomos:
N_{\max} = \frac{m_{\max}}{M}\;N_A = \frac{2,00001}{12}\times 6,02\times10^{23} \approx 1,0033\times10^{23}\\ \text{átomos}.á

Resposta

O maior número possível de átomos na amostra, considerando a precisão da balança, é aproximadamente
\boxed{1,0033\times10^{23}\text{ átomos}.}á

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