Um queimador industrial consome 64 g de gás Metano (CH₄) por hora. Quantos mols e quantas moléculas de CH₄ são consumidas nesse tempo? (Dados: C=12 g/mol, H=1 g/mol, NA=6,02 x 10²³ mol⁻¹), Lembrando que em um mol existem 6,02x10²³ moléculas.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas claras:
- Quantos mols de metano são consumidos em
de CH . - Quantas moléculas de CH
correspondem a essa quantidade.
Informações relevantes fornecidas:
- Massa de metano consumida:
. - Massas atômicas:
, . - Constante de Avogadro:
. - Lembrança útil: em um mol existem
moléculas.
Passo 2
Conceitos básicos necessários (explicados de forma direta):
- Mol: é a unidade de quantidade de matéria. Um mol contém exatamente
entidades (aqui: moléculas). - Massa molar (ou massa molecular): é a massa de um mol de uma substância, em
. Para uma molécula, soma-se as massas atômicas dos átomos que a compõem. - Relações que vamos usar:
onde é o número de mols, é a massa em gramas e é a massa molar em ; e onde é o número de moléculas e é a constante de Avogadro.
Passo 3
Calcular a massa molar de
.
- A molécula CH
tem um átomo de carbono e quatro de hidrogênio. - Então a massa molar
é:
Substituindo os valores dados:
Explicação prática: isso significa que
mol de CH
pesa
.
Passo 4
Calcular o número de mols usando
.
- Substituindo
e :
Unidades:
. Portanto são
mols de CH
.
Dica de prova: sempre verifique que as unidades se cancelam corretamente ( sobre
deixa
).
Dica de prova: sempre verifique que as unidades se cancelam corretamente (
Passo 5
Calcular o número de moléculas usando
.
- Sabendo
e , temos:
Para escrever em notação científica padrão, mover o ponto:
Portanto o número de moléculas é
.
Pequena verificação mental: mols
aprox.
dá aprox.
, coerente com o valor exato calculado.
Pequena verificação mental:
Passo 6
Resumo didático-final (como lembrar na prova):
- Calcule a massa molar somando massas atômicas.
- Divida a massa dada pela massa molar para obter mols.
- Multiplique os mols por
para obter moléculas. - Sempre confira unidades e faça uma estimativa rápida para checar resultado.