Quantas moléculas existem em
de hidrogénio em condições normais?
Passo 1
O que o enunciado pede: contar quantas moléculas há em
de hidrogénio nas condições normais de temperatura e pressão.
Informações dadas (implicitas no enunciado):
Informações dadas (implicitas no enunciado):
- Volume do gás:
. - “Condições normais” usualmente significam
e , para as quais o volume molar de um gás ideal é conhecido (veja passo seguinte). - O hidrogénio na forma gasosa elementar é molecular
, então quando se pede “moléculas” estamos a contar moléculas de .
Passo 2
Ideia de resolução (fórmula e conceitos usados):
- Em condições normais um gás ideal ocupa um volume molar conhecido: o volume ocupado por
mol é o volume molar . - Para as condições normais vale aproximadamente
. Isso significa que mol de qualquer gás ideal ocupa a e . - Número de mols no volume dado é
. - Número de moléculas é o número de mols multiplicado pela constante de Avogadro
, onde .
Passo 3
Converter unidades para usar
em litros:
- O volume dado é
. Como , temos o volume
Passo 4
Calcular o número de mols usando a relação
:
Agora fazer a divisão (mostrar o raciocínio):
Observação didática: aqui dividiu-se um volume muito pequeno pelo volume ocupado por um mol inteiro; o resultado é um número pequeno de mols. Para obter esse valor mentalmente, note que
, então
.
Passo 5
Converter mols em moléculas usando
:
Fazendo a multiplicação:
Passo 6
Verificação de algarismos significativos e interpretação:
- O volume fornecido foi
(três algarismos significativos), por isso a resposta final foi apresentada com três algarismos significativos: . - Interpretação física rápida:
de em CN contém da ordem de moléculas — um número enorme mesmo para um volume tão pequeno. Se a questão pedisse átomos de hidrogénio, multiplicaria este resultado por (cada molécula tem dois átomos).