Que massa de hidrogenossulfato de sódio anidro você deveria medir para obter cerca de 0,2 \mathrm{~mol} de NaHSO4? Qual é o número de átomos de oxigênio?

Passo 1

O enunciado pede duas coisas claras:
  • Qual massa de hidrogenossulfato de sódio anidro (fórmula \mathrm{NaHSO_4}) devo medir para obter cerca de 0,2 mol de \mathrm{NaHSO_4}.
  • Qual é o número de átomos de oxigênio presentes nessa quantidade de \mathrm{NaHSO_4}.
Informações relevantes que vamos usar (fornecidas pelo enunciado ou padrão da química):
  • Quantidade desejada: n = 0,2\\ \mathrm{mol}.
  • Fórmula química: \mathrm{NaHSO_4} (contém 1 átomo de Na, 1 de H, 1 de S e 4 de O por unidade).
  • Usaremos massas atômicas aproximadas padrão (tabelas periódicas): \mathrm{Na} = 22,99, \mathrm{H} = 1,008, \mathrm{S} = 32,06, \mathrm{O} = 16,00.
  • Constante de Avogadro: N_A = 6,022\times10^{23}\\ \mathrm{mol^{-1}}.

Passo 2

Entender o que é massa molar e como calculá-la (aula curta):
  • A massa molar de uma substância é a massa de 1 mol dessa substância, medida em \mathrm{g/mol}.
  • Para um composto, somamos as massas atômicas (em \mathrm{g/mol}) de cada átomo presentes na fórmula para obter a massa molar.
  • No nosso caso, a fórmula \mathrm{NaHSO_4} tem 1 Na, 1 H, 1 S e 4 O. Então a massa molar M é a soma das massas atômicas correspondentes.
Calculemos a massa molar mostrando cada parcela:
M = M(\mathrm{Na}) + M(\mathrm{H}) + M(\mathrm{S}) + 4\cdot M(\mathrm{O})
Agora substituímos os valores:
M = 22,99 + 1,008 + 32,06 + 4\cdot16,00
Façamos as contas passo a passo: 4\cdot16,00 = 64,00. Então
M = 22,99 + 1,008 + 32,06 + 64,00 = 120,058\\ \mathrm{g/mol}.
Podemos arredondar razoavelmente para três casas significativas como M \approx 120,06\\ \mathrm{g/mol}.

Passo 3

Converter moles em massa (aula curta):
  • A relação básica é m = n \cdot M, onde m é a massa em gramas, n é a quantidade de substância em mol e M é a massa molar em \mathrm{g/mol}. As unidades se cancelam corretamente: \mathrm{mol}\times\mathrm{g/mol}=\mathrm{g}.
Aplicando ao nosso caso:
m = n\cdot M = 0,2\cdot 120,058\\ \mathrm{g}
Agora multiplicamos:
m = 24,0116\\ \mathrm{g}.
Arredondando de maneira prática para a pesagem no laboratório (e considerando que o enunciado pediu “cerca de” 0,2 mol), podemos dizer m \approx 24,0\\ \mathrm{g}. Se preferir maior precisão anote 24,01\\ \mathrm{g}.

Passo 4

Contar átomos de oxigênio e converter mols em número de átomos (aula curta):
  • Cada unidade-fórmula de \mathrm{NaHSO_4} tem 4 átomos de oxigênio (da própria fórmula).
  • 1 mol de \mathrm{NaHSO_4} contém N_A unidades-fórmula; portanto contém 4\cdot N_A átomos de oxigênio.
  • Para n mols, o número de átomos de oxigênio é n \cdot 4 \cdot N_A.
Aplicando com n = 0,2:
\text{nº de átomos de O} = 0,2 \cdot 4 \cdot 6,022\times10^{23}ºá
Calculemos:
\text{nº de átomos de O} = 0,8 \cdot 6,022\times10^{23} = 4,8176\times10^{23}.ºá
Arredondando para três dígitos significativos fica 4,82\times10^{23} átomos de oxigênio.

Passo 5

Verificação final e comentário prático:
  • Massa calculada: \approx 24,0\\ \mathrm{g} para obter cerca de 0,2\\ \mathrm{mol}. Se você quer ser mais exato, pese 24,01\\ \mathrm{g}.
  • Número de átomos de oxigênio: aproximadamente 4,82\times10^{23} átomos.
    Você consegue! Pesar cerca de 24\\ \mathrm{g} na balança é uma boa meta em prova/ laboratório — não precisa se desesperar com décimos se o enunciado pede “cerca de”.

Resposta

24,0\\ \mathrm{g} (aproximadamente)
4,82\times10^{23} átomos de oxigênio

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