O HBr sofre efusão através de uma pequena abertura a velocidade de
. Qual será a velocidade de efusão apresentada pelo
considerando a mesma abertura?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre efusão, que é quando um gás passa através de uma abertura muito pequena. A gente vai usar a Lei de Graham, que relaciona a velocidade de efusão de dois gases com suas massas molares. No caso, a gente tem o HBr e o CH₄ passando pela mesma abertura, e precisa descobrir a velocidade do CH₄ sabendo que a do HBr é 4 ml/s.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar qual é a Lei de Graham. Ela diz que a velocidade de efusão de um gás (
) é inversamente proporcional à raiz quadrada da sua massa molar (
). A fórmula fica assim:
Aqui,
e
são as velocidades dos gases 1 e 2, e
e
são as massas molares desses gases.
Passo 3
Vamos identificar nossos gases:
- Gás 1: HBr
- Gás 2: CH₄
Sabemos que
e queremos encontrar
.
Passo 4
Agora, precisamos das massas molares de cada gás. A massa molar do HBr é a soma das massas do hidrogênio (H) e do bromo (Br):
- H: aproximadamente 1 g/mol
- Br: aproximadamente 80 g/mol
Para o CH₄:
- C: aproximadamente 12 g/mol
- H: 4 átomos de H, então 4 g/mol
Passo 5
Vamos aplicar a Lei de Graham. Substituindo os valores na fórmula:
Passo 6
Calculando a raiz quadrada:
Então:
Passo 7
Agora, podemos resolver para
:
Resposta
A velocidade de efusão do CH₄ é 9 ml/s.
Exercícios relacionados
Sob condições normais de temperatura e pressão, compare as velocidades relativas com que cada um dos gases inertes,
e Kr se difundem através de um orifício comum. (Consulte a Lei de Graham)
(b) A equação de van der Waals para calcular a pressão em atmosfera exercida por
de metano,
colocando em um recipiente de
a
.
Calcule a concentração e atividade
em mol L-1 de uma solução aquosa de ácido acético, cujos coeficientes de atividades têm os seguintes valores:
e
, a atividade da água é 1,0 .