Sobre a determinação da massa molar de um gás:
a) Calcule a massa molecular experimental do butano. Considerando uma pressão de 1 atm (ou 760 \mathrm{mmHg}), 25^{\circ} \mathrm{C}, massa de 0,25 \mathrm{~g} e um volume de 100 mL .
R: 61,2 \mathrm{~g}
b) A massa molecular do butano, \mathrm{C}_{4} \mathrm{H}_{10} é 58,0 . Compare com o resultado obtido na letra a determinando o erro relativo em porcentagem.
R: 5,5%
Passo 1
Dados fornecidos e o que é pedido.\n
Pressão: P=1\\ \mathrm{atm} (equivalente a 760\\ \mathrm{mmHg}).\n
Temperatura: 25^\circ\mathrm{C}.\n
Massa de gás coletada: m=0,25\\ \mathrm{g}.\n
Volume ocupado pelo gás: V=100\\ \mathrm{mL}.\n
Perguntas do enunciado:\n
Calcular a massa molecular experimental do butano (isto é, a massa molar experimental).\n
Comparar com a massa molecular teórica de \mathrm{C}_4\mathrm{H}_{10}, que é 58,0\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}, calculando o erro relativo em porcentagem.
Passo 2
Princípio físico e fórmula a usar.\n
Usamos a lei dos gases ideais:
PV = nRT
onde:\n
P é a pressão do gás (em unidades compatíveis com R),\n
V é o volume ocupado pelo gás,\n
n é a quantidade de matéria (número de mols),\n
R é a constante universal dos gases,\n
T é a temperatura absoluta em kelvin.\n
No exame é comum isolar n e depois obter a massa molar experimental por
M_{\text{exp}}=\frac{m}{n}.
Passo 3
Conversão de unidades e escolha de R.\n
Devemos usar unidades compatíveis. Converter:\n
Comentário rápido (útil para a prova): discrepâncias desse tamanho são plausíveis por causa de pequenas imprecisões nas medições de volume, temperatura, pressão ou por comportamento não-ideal do gás; fique atento a erro instrumental e arredondamentos.