Quantos gramas têm cada um dos itens seguintes:
0,255 \mathrm{~mol} de gás carbônico \left(\mathrm{CO}_{2}\right) ?

Passo 1

O enunciado pede: “Quantos gramas têm 0,255 mol de gás carbônico \left(\mathrm{CO}_2\right)?”\n
Informações dadas:
  • Quantidade de substância: n = 0,255\\ \mathrm{mol}.
  • Substância: \mathrm{CO}_2.

Passo 2

Conceito e fórmula que vamos usar (explicação didática):
  • A massa de uma amostra está relacionada com a quantidade de substância pela massa molar. A massa molar M de uma substância é a massa de 1\\ \mathrm{mol} dessa substância, em \mathrm{g/mol}.
  • A relação entre massa m, quantidade de matéria n e massa molar M é:
m = n \cdot M
onde:
  • m é a massa (em \mathrm{g}),
  • n é a quantidade de substância (em \mathrm{mol}),
  • M é a massa molar (em \mathrm{g/mol}).
Explicando numa linguagem tranquila: pense no mol como uma “duziasão” — assim como 1 dúzia = 12 unidades, 1 mol = 6{,}022\times10^{23} unidades; a massa molar diz quantos gramas tem essa “duziana gigante”. Para achar a massa de 0,255\\ \mathrm{mol} basta multiplicar essa quantidade pela massa que 1 mol ocupa em gramas.

Passo 3

Calcular a massa molar de \mathrm{CO}_2:
  • Átomo de carbono: massa atômica aproximada \,12{,}01\\ \mathrm{g/mol}.
  • Átomo de oxigênio: massa atômica aproximada \,16{,}00\\ \mathrm{g/mol}.
  • A fórmula \mathrm{CO}_2 tem 1 átomo de C e 2 átomos de O, portanto
M(\mathrm{CO}_2)=12{,}01 + 2\times16{,}00 = 44{,}01\\ \mathrm{g/mol}.

Passo 4

Aplicar a fórmula m=n\cdot M com os valores dados:
m = 0,255 \times 44{,}01\\ \mathrm{g}.
Para fazer sem calculadora, multiplica-se como fração:
0,255 = \frac{255}{1000}, \qquad m = \frac{255}{1000}\times 44{,}01 = \frac{44{,}01\times255}{1000}.
Calculemos 44{,}01\times255 por partes:
44{,}01\times200 = 8802{,}0, \qquad 44{,}01\times50 = 2200{,}5, \qquad 44{,}01\times5 = 220{,}05.
Somando:
44{,}01\times255 = 8802{,}0 + 2200{,}5 + 220{,}05 = 11222{,}55.
Dividindo por 1000:
m = \frac{11222{,}55}{1000} = 11{,}22255\\ \mathrm{g}.

Passo 5

Regras de algarismos significativos e arredondamento:
  • A quantidade n=0,255 tem três algarismos significativos. Portanto o resultado final deve ser apresentado com três algarismos significativos.
  • Arredondando 11{,}22255\\ \mathrm{g} para três algarismos significativos obtemos 11{,}2\\ \mathrm{g}.
Observação prática: se alguém usar M\approx44{,}0\\ \mathrm{g/mol} por aproximação, obtém m\approx11{,}2\\ \mathrm{g} também; o valor detalhado confirma essa resposta.

Resposta

11{,}2\\ \mathrm{g}

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