Qual é o volume que em condições normais ocupam
moléculas de um gás?
Passo 1
O que o enunciado pede e o que nos dá:
- Pedido: determinar o volume ocupado por uma certa quantidade de moléculas de gás em condições normais.
- Informação dada: o número de moléculas é
. - Condições normais (CN): temperatura
e pressão (uso padrão: volume molar conhecido nessas condições).
Passo 2
Conceitos e fórmulas que vamos usar (explicação didática):
- Mol: é a unidade que relaciona número de partículas com quantidade de substância. O número de partículas em um mol é a constante de Avogadro.
- Constante de Avogadro:
. Isso significa que em mol há moléculas. - Relação entre número de moléculas
e quantidade de matéria (moles):
- Volume molar em CN: para um gás ideal, o volume ocupado por
mol em CN é aproximadamente . Isso vem do gás ideal aplicado a , , , e resulta em cerca de , arredondado para .
Passo 3
Calcular a quantidade de matéria
(número de mols) usando
. Substituindo os valores:
Agora fazemos a divisão
. Calculando:
(Explicação rápida do cálculo: os fatores
cancelam e divide-se
por
.)
Passo 4
Usar o volume molar para obter o volume total. Fórmula:
Substituindo
e
:
Passo 5
Fazer a multiplicação passo a passo para não depender da calculadora mentalmente complicada:
Calcule
:
(ajustando casas decimais é
),
,
.
Somando: . Dividindo por
:
Somando:
Arredondando de forma razoável:
.
Passo 6
Análise de algarismos significativos e arredondamento final:
- O dado
tem, aparentemente, dois algarismos significativos (o “27”). Assim, é prudente apresentar a resposta com duas algarismos significativos. - Com duas algarismos significativos,
arredonda para , isto é, .
Portanto pode-se informar tanto o valor calculado com mais precisãoquanto o valor com a precisão compatível com os dados .
Passo 7
Resumo final e checagem rápida: o cálculo pela razão de moles e volume molar é a maneira mais direta. Se fosse usado o gás ideal
com os valores padrões obter-se-ia o mesmo resultado aproximado (confirmação conceptual).