Um cilindro de gás sem rótulo foi encontrado em um laboratório. Numa tentativa de identificar qual era o gás, um jovem físico-químico fez um experimento para determinar a massa molar deste gás. Para isso, mediu a pressão que o gás exercia quando confinado em um balão de
, à temperatura constante de
. Adicionando uma massa de gás no interior do balão igual a 5,7890 g, a pressão medida foi de 0,5000 atm. Assumindo que o gás se comportava idealmente, o estudante determinou a massa molar do gás.
a) Deduza uma relação para determinar a massa molar do gás que utilize as propriedades medidas pelo jovem em seu experimento.
a) Deduza uma relação para determinar a massa molar do gás que utilize as propriedades medidas pelo jovem em seu experimento.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que o exercício tá pedindo. Temos um cilindro com gás desconhecido, e o jovem físico-químico quer descobrir a massa molar desse gás usando algumas medidas que ele fez no laboratório. O conteúdo principal aqui é a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume, temperatura e quantidade de matéria do gás. Vamos precisar das equações dessa lei e saber como relacionar massa e molaridade.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a Lei dos Gases Ideais:
Onde:
-
é a pressão do gás, -
é o volume, -
é o número de mols, -
é a constante dos gases ideais, -
é a temperatura em Kelvin.
Passo 3
A gente sabe que o número de mols
pode ser relacionado à massa
do gás e à sua massa molar
pela relação:
Então, substituindo isso na equação dos gases ideais:
Passo 4
Agora, queremos isolar a massa molar
. Vamos rearranjar a equação:
Passo 5
Pronto! Chegamos à relação que nos permite determinar a massa molar do gás usando as propriedades medidas no experimento: pressão
, volume
, temperatura
e massa
.
Resposta
A relação para determinar a massa molar
do gás é:
Exercícios relacionados
Considere os seguintes fenômenos envolvendo sistemas gasosos. Para cada caso, enuncie a principal lei empírica associada ao fenômeno observado.
iii) Quando estamos enchendo um balão, o volume dele aumenta a cada sopro de ar que damos no seu interior:
iii) Quando estamos enchendo um balão, o volume dele aumenta a cada sopro de ar que damos no seu interior:
Agora considere um elétron livre no ar, muito próximo da esfera. Se esse elétron esta inicialmente em repouso, que distancia radial irá viajar antes de alcançar uma energia cinética de
? Assuma um campo constante e que não há colisão com moléculas de ar durante esse deslocamento.
Considere os seguintes fenômenos envolvendo sistemas gasosos. Para cada caso, enuncie a principal lei empírica associada ao fenômeno observado.
ii) Ao introduzir um canudo em um líquido para sugá-lo, aspiramos o ar do interior do canudo para dentro de nossos pulmões, reduzindo a pressão no interior do canudo:
ii) Ao introduzir um canudo em um líquido para sugá-lo, aspiramos o ar do interior do canudo para dentro de nossos pulmões, reduzindo a pressão no interior do canudo:
Um cilindro de gás sem rótulo foi encontrado em um laboratório. Numa tentativa de identificar qual era o gás, um jovem físico-químico fez um experimento para determinar a massa molar deste gás. Para isso, mediu a pressão que o gás exercia quando confinado em um balão de
, à temperatura constante de
. Adicionando uma massa de gás no interior do balão igual a 5,7890 g, a pressão medida foi de 0,5000 atm. Assumindo que o gás se comportava idealmente, o estudante determinou a massa molar do gás.
b) Determine a massa molar do gás calculada pelo estudante.
b) Determine a massa molar do gás calculada pelo estudante.