O volume molar de um gás ideal a CNTP é 22,41 \mathrm{~L}. Com base nisso, determine o volume ocupado por 12,0 g de gás metano ( \mathrm{CH}_{4} ) nessas condições.

Passo 1

O enunciado informa que o volume molar de um gás ideal nas condições CNTP é 22,41,L/mol, e pede o volume ocupado por 12{,}0,g de metano \mathrm{CH_4} nessas mesmas condições. O conteúdo aqui é estequiometria (relação massa–mol) e proporcionalidade de volumes de gás ideal.

Passo 2

Calculamos a massa molar do metano \mathrm{CH_4}. Como o carbono tem 12{,}0,g/mol e o hidrogênio 1{,}0,g/mol cada, temos:
M(\mathrm{CH_4}) = 12{,}0 + 4 \times 1{,}0 = 16{,}0\\ \mathrm{g/mol}.

Passo 3

Determinar o número de mols de \mathrm{CH_4} em 12{,}0,g usando
n = \frac{m}{M} = \frac{12{,}0\\ \mathrm{g}}{16{,}0\\ \mathrm{g/mol}} = 0{,}75\\ \mathrm{mol}.

Passo 4

O volume ocupado por um número de mols n de gás ideal é dado por
V = n \times V_{\rm m},
onde V_{\rm m}=22{,}41,L/mol. Logo,
V = 0{,}75\\ \mathrm{mol} \times 22{,}41\\ \mathrm{L/mol} = 16{,}8075\\ \mathrm{L}.

Passo 5

Adotando três algarismos significativos (o dado 12{,}0,g tem três), temos
V \approx 16{,}8\\ \mathrm{L}.

Resposta

16{,}8\\ \mathrm{L}

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