Nas condições normais de temperatura e pressão, a massa de 22,4 litros do gás X 2 (
símbolo do elemento químico) é igual a
.
b) Qual a massa atômica do elemento X? Explique como encontrou o valor dessa massa.
b) Qual a massa atômica do elemento X? Explique como encontrou o valor dessa massa.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão nos diz que, em condições normais de temperatura e pressão, 22,4 litros do gás X₂ têm uma massa de 28,0 g. O conteúdo que vamos usar aqui é da matéria de estequiometria, especificamente relacionado a gases ideais. Precisamos entender como relacionar o volume, a massa e a massa atômica para encontrar a massa atômica do elemento X.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que, em condições normais de temperatura e pressão (CNTP), 1 mol de qualquer gás ideal ocupa exatamente 22,4 litros. Isso é uma propriedade muito útil porque nos permite relacionar o volume do gás com a quantidade de substância, medida em moles.
Passo 3
Sabemos que 22,4 litros correspondem a 1 mol de gás X₂. Na questão, temos exatamente esse volume: 22,4 litros de X₂, então isso significa que temos 1 mol de X₂.
Passo 4
Agora, vamos usar a informação da massa. Se 1 mol de X₂ pesa 28,0 g, podemos determinar a massa molar do X₂. A massa molar é basicamente a massa de 1 mol de uma substância. Neste caso, a massa molar do X₂ é 28,0 g/mol.
Passo 5
Como X₂ é uma molécula diatômica, ela é composta por dois átomos de X. Portanto, a massa molar de X₂ (28,0 g/mol) é igual a duas vezes a massa atômica de X.
Passo 6
Vamos chamar a massa atômica de X de M. Então, temos:
Passo 7
Agora, basta resolver essa equação para encontrar M:
Resposta
A massa atômica do elemento X é de 14,0 g/mol.