Uma pequena esfera de chumbo de massa igual à 8,0 g possui excesso de elétrons com uma carga líquida igual a
C. a) Calcule o número de elétrons em excesso sobre a esfera. b) Quantos elétrons em excesso existem por átomo de chumbo? O número atômico do chumbo é igual a 82 e sua massa atômica é
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma esfera de chumbo que está carregada negativamente por excesso de elétrons. A pergunta é dividida em duas partes: a) descobrir quantos elétrons estão a mais nessa esfera e b) descobrir quantos desses elétrons a mais existem por átomo de chumbo. Para resolver isso, vamos precisar de conceitos de carga elétrica, número de elétrons, massa molar e número de Avogadro.
Passo 2
Primeiro, vamos para a parte a): calcular o número de elétrons em excesso na esfera. A esfera tem uma carga líquida de
C. Sabemos que cada elétron tem uma carga negativa igual a
C. Para encontrar o número total de elétrons, a gente divide a carga total pelo valor da carga de um elétron.
Passo 3
Vamos fazer as contas:
Os sinais negativos cancelam, ficando:
Passo 4
Agora, para a parte b): queremos saber quantos elétrons a mais existem por átomo de chumbo. Primeiro, precisamos descobrir quantos átomos de chumbo há na esfera. Sabemos que a massa da esfera é 8,0 g e a massa molar do chumbo é 207 g/mol. Usamos a fórmula:
Passo 5
Agora, usando o número de Avogadro (
átomos/mol), calculamos o número total de átomos na esfera:
Passo 6
Finalmente, para encontrar o número de elétrons a mais por átomo, dividimos o total de elétrons a mais pelo número de átomos:
Resposta
a) Existem aproximadamente
elétrons em excesso na esfera.
b) Há cerca de
elétrons em excesso por átomo de chumbo.