Uma moeda de Cu de 10 centavos, de massa 3,11 g, contém igual
quantidade de cargas positivas e negativas. Qual a magnitude da carga positiva ou (negativa) na moeda? Dados: massa molecular do Cu=63,5 g / mol; número de Avogadro =6,023 times 10^23 átomos / mol; número de prótons =29. R: 137000 C .

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos uma moeda de cobre (Cu) de 10 centavos com massa de 3,11 g. A moeda tem igual quantidade de cargas positivas e negativas. Precisamos descobrir qual é a magnitude de uma dessas cargas. Para resolver isso, vamos usar conceitos de química como mols, número de Avogadro e carga elementar das partículas.

Passo 2

Vamos começar calculando o número de mols de cobre na moeda. A massa molecular do cobre (Cu) é 63,5 g/mol. A fórmula para encontrar o número de mols ( n) é:
n = massamassa mo<=cular
Substituindo os valores:
n = 3,11 g63,5 g/mol approx 0,0489 mol

Passo 3

Agora, vamos calcular o número total de átomos de cobre na moeda. Para isso, usamos o número de Avogadro ( NA = 6,023 times 10^23 átomos/molá). A fórmula é:
Número de átomos = n times NA úá
Substituindo os valores:
Número de átomos = 0,0489 mol times 6,023 times 10^23 átomos/mol approx 2,947 times 10^22 átomos úááá

Passo 4

Cada átomo de cobre tem 29 prótons. Como a moeda tem igual quantidade de cargas positivas e negativas, o total de cargas positivas é igual ao total de prótons. Vamos calcular o número total de prótons:
Número de prótons = Número de átomos times Número de prótons por átomo úóúáúóá
Substituindo os valores:
Número de prótons = 2,947 times 10^22 átomos times 29 approx 8,554 times 10^23 prótons úóáó

Passo 5

Cada próton tem uma carga elementar positiva igual a 1,602 times 10^-19 C. Para encontrar a carga total positiva na moeda, multiplicamos o número total de prótons pela carga de cada próton:
Carga total = Número de prótons times Carga e<=mentar úó
Substituindo os valores:
Carga total = 8,554 times 10^23 prótons times 1,602 times 10^-19 C approx 1,37 times 10^5 C ó

Resposta

A magnitude da carga positiva (ou negativa) na moeda é aproximadamente 1,37 times 10^5 C.

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