Certo gás, cuja massa vale
ocupa um volume de 41 litros, sob pressão de
e em temperatura de
. Qual o número de moléculas contidas no gás?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre um gás com massa de 140 g que ocupa um volume de 41 litros, está sob uma pressão de 2,9 atm e numa temperatura de 17°C. Nosso objetivo é descobrir quantas moléculas esse gás tem. Para isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume, temperatura e quantidade de gás. Vamos precisar converter a temperatura para Kelvin, aplicar a fórmula da Lei dos Gases Ideais e, por fim, calcular o número de moléculas usando o número de Avogadro.
Passo 2
Primeiro, precisamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin, porque na Lei dos Gases Ideais a temperatura deve estar nessa unidade. A fórmula para essa conversão é:
Então, substituindo:
Passo 3
Agora, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que é dada por:
Onde:
-
é a pressão (2,9 atm) -
é o volume (41 L) -
é o número de moles -
é a constante dos gases ideais ( ) -
é a temperatura em Kelvin (290,15 K)
Queremos encontrar
, então vamos isolar essa variável:
Substituindo os valores:
Calculando isso:
Passo 4
Agora que temos o número de moles, podemos encontrar o número de moléculas usando o Número de Avogadro, que é
moléculas por mol. A fórmula é:
Substituindo:
Resposta
O gás contém aproximadamente
moléculas.