Para a realização de um experimento, será necessário encher de gás um balão de 16,4 L que a 127^circ C suporta a pressão máxima de 2,0 atm. Nestas condições, a quantidade mais adequada para encher o balão é:
a) 24 g de CH4
b) 64 g de SO2
c) 45 g de C2H6
d) 10 g de H2
Mostre todos os cálculos.

Passo 1

Beleza, o problema é o seguinte: a gente precisa encher um balão de 16,4 L, que aguenta até 2,0 atm de pressão, e está a 127 °C. A gente quer saber qual massa de gás (entre CH₄, SO₂, C₂H₆ ou H₂) é a certa pra ficar com essa pressão e temperatura.
Conteúdo: lei dos gases ideais ( ) e relação entre número de mols e massa ( ).

Passo 2

Primeiro passa a temperatura pra Kelvin, porque a fórmula usa Kelvin:
T = 127 ^circC + 273 = 400 K

Passo 3

Agora calcula quantos mols de gás cabem no balão nas condições dadas, usando
PV = n R T
onde n = P,VR,T = 2,0 times 16,40,082 times 400 = 32,832,8 = 1,0 mol , , e .

Passo 4

A gente precisa, portanto, de 1,0 mol de gás. Agora basta ver a massa que corresponde a 1 mol de cada opção:
  • CH₄: massa molar , 1 mol → 16 g (não bate com 24 g).
  • SO₂: massa molar , 1 mol → 64 g (bate com a opção b).
  • C₂H₆: massa molar , 1 mol → 30 g (não bate com 45 g).
  • H₂: massa molar , 1 mol → 2 g (não bate com 10 g).

Resposta

A quantidade mais adequada é 64 g de SO₂ (alternativa b).

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