Questăo 7

A constante de Avogadro estabelece que 1 mol de qualquer substância contém aproximadamente 6,0 \times 10^{23} unidades elementares. No entanto, na rotina laboratorial, utilizamos a massa molar (expressa em g/mol) para converter quantidade de matéria em massa pesável em balanças. Considerando que a massa molar do Carbono (C) é 12 \mathrm{~g} / \mathrm{mol} e do Oxigênio (O) é 16 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}, a massa correspondente a 2,5 \mathrm{mols} de dióxido de carbono ( \mathrm{CO}_{2} ) é:

Passo 1

O enunciado dá os seguintes dados:
  • Massa molar do Carbono: M_{\mathrm{C}} = 12\\ \mathrm{g/mol}.
  • Massa molar do Oxigênio: M_{\mathrm{O}} = 16\\ \mathrm{g/mol}.
  • Quantidade de matéria de \mathrm{CO}_2: n = 2{,}5\\ \mathrm{mol}.
A pergunta é: qual é a massa correspondente a 2{,}5 mols de \mathrm{CO}_2?

Passo 2

Conceito e fórmula que vamos usar:
  • A massa de uma amostra é dada por \;m = n \cdot M\;, onde:
    • m é a massa (em \mathrm{g}),
    • n é a quantidade de matéria (em \mathrm{mol}),
    • M é a massa molar da substância (em \mathrm{g/mol}).
      Explicando de leve: a massa molar M é a massa de 1 mol da substância; então multiplicando por n obtemos a massa total.

Passo 3

Calcular a massa molar do dióxido de carbono \mathrm{CO}_2. A molécula tem um átomo de carbono e dois de oxigênio, logo
M_{\mathrm{CO}_2} = M_{\mathrm{C}} + 2\cdot M_{\mathrm{O}}.
Substituindo os valores dados:
M_{\mathrm{CO}_2} = 12\\ \mathrm{g/mol} + 2\cdot(16\\ \mathrm{g/mol}) = 12 + 32 = 44\\ \mathrm{g/mol}.
Interpretação: 1 mol de \mathrm{CO}_2 tem massa 44\\ \mathrm{g}.

Passo 4

Agora usamos a fórmula \;m = n\cdot M\; com n = 2{,}5 e M = 44\\ \mathrm{g/mol}:
m = 2{,}5\\ \mathrm{mol}\times 44\\ \mathrm{g/mol}.
Fazendo a conta sem calculadora: 2{,}5 = \dfrac{5}{2}, então
m = \dfrac{5}{2}\times 44 = 5\times 22 = 110.
As unidades \mathrm{mol} se cancelam com \mathrm{g/mol}, sobrando \mathrm{g}.

Passo 5

Verificação rápida e motivação: a massa molar 44\\ \mathrm{g/mol} multiplicada por 2{,}5 110\\ \mathrm{g}. Isso significa que para pesar 2{,}5 mols de \mathrm{CO}_2 na prática de laboratório, seriam necessários 110\\ \mathrm{g} da substância (ou 0{,}110\\ \mathrm{kg} caso prefira em quilogramas). Vai dar certo na prova — respira, você acertou o raciocínio!

Resposta

110\\ \mathrm{g}

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