A densidade de um composto gasoso foi determinada como sendo
e 150 Torr. Qual é a massa molar do composto? R:
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! O enunciado nos dá a densidade de um gás, a temperatura e a pressão, e precisamos encontrar a massa molar desse composto. Para isso, vamos usar a equação dos gases ideais, que relaciona pressão, volume, temperatura e quantidade de matéria.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula da densidade (
):
Onde:
-
é a densidade, -
é a massa, -
é o volume.
Queremos encontrar a massa molar (
), que é a massa por mol. De acordo com a equação dos gases ideais:
Onde:
-
é a pressão, -
é o volume, -
é o número de mols, -
é a constante dos gases ideais ( ), -
é a temperatura em Kelvin.
Passo 3
Vamos manipular a equação dos gases ideais para relacionar com a densidade. Sabemos que
, então substituindo na equação:
Agora, isolando a massa
:
Mas como
, podemos substituir
na equação:
Passo 4
Agora, vamos isolar a massa molar
:
Pronto! Essa é a fórmula que vamos usar para calcular a massa molar.
Passo 5
Antes de calcular, precisamos garantir que todas as unidades estejam compatíveis. A pressão está em Torr, então vamos converter para atmosferas (atm), já que a constante
está em L·atm/mol·K.
Sabemos que:
Então:
Passo 6
Agora, substituindo os valores na fórmula:
Passo 7
Vamos calcular passo a passo:
Resposta
A massa molar do composto é aproximadamente
.
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Se
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