A massa molar do oxigênio (O2) é 32,0 g / mol. Quantas moléculas de oxigênio deslocando-se com essa velocidade seriam necessárias para produzir uma pressão média de 1 atm ?

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. A gente tem a massa molar do oxigênio ( O2), que é 32,0 g / mol. A pergunta é: quantas moléculas de oxigênio precisamos para gerar uma pressão média de 1 atm? Vamos usar conceitos de química e física, especificamente a Lei dos Gases Ideais, para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, precisamos lembrar a Lei dos Gases Ideais, que é dada por:
PV = nRT
Onde:
  • P é a pressão,
  • V é o volume,
  • n é o número de mols,
  • R é a constante dos gases ( 0,0821 L cdot atm / (mol cdot K)),
  • T é a temperatura em Kelvin.
Como a questão não forneceu o volume e a temperatura, vamos assumir condições padrão de temperatura e pressão (25°C e 1 atm) para facilitar.

Passo 3

Nas condições padrão, 1 mol de gás ocupa aproximadamente 22,4 litros. Vamos usar isso para encontrar o número de mols necessário para gerar 1 atm de pressão.
Rearranjando a equação da Lei dos Gases Ideais para encontrar n:
n = PVRT
Substituindo os valores:
n = 1 atm times 22,4 L0,0821 L cdot atm / (mol cdot K) times 298 K
Calculando isso, encontramos que n approx 1 mol.

Passo 4

Agora que sabemos que precisamos de 1 mol de O2 para gerar 1 atm de pressão nas condições padrão, vamos descobrir quantas moléculas são isso. Sabemos que 1 mol contém o número de Avogadro, que é aproximadamente 6,022 times 10^23 moléculas/mol.

Resposta

Então, para produzir uma pressão média de 1 atm, são necessárias aproximadamente 6,022 times 10^23 moléculas de oxigênio ( O2).

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