Uma molécula não usual em fase gasosa tem a fórmula . Medindo a pressão do gás, você poderá colocar exatamente de numa ampola. Quantas moléculas de conterá a ampola? Se sofrer decomposição segundo a reação:
quantas moléculas ficarão na ampola no final da reação? A amostra ainda pesaria ?[ 1,0

Passo 1

Primeiro, vamos resumir o que o exercício está pedindo. Temos uma molécula de em fase gasosa. Sabemos que podemos colocar exatamente dessa substância numa ampola. Precisamos descobrir:
  1. Quantas moléculas de estão na ampola.
  2. Após a decomposição de na reação , quantas moléculas estarão na ampola?
  3. Se a massa da amostra permanece após a reação.
Para resolver isso, vamos usar conceitos de massa molar e número de Avogadro, que nos ajudam a relacionar massa, quantidade de substância e número de moléculas.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de substância ( ) de presente na ampola. A quantidade de substância é dada por:
Onde:
  • é a massa da substância.
  • é a massa molar da substância.
Vamos encontrar a massa molar de . A massa molar ( ) é a soma das massas atômicas dos elementos que compõem a molécula.
Agora, calculamos a quantidade de substância:

Passo 3

Para encontrar o número de moléculas, usamos o número de Avogadro ( ), que é aproximadamente . A relação é:
Substituindo os valores:
é

Passo 4

Agora, vamos analisar a reação de decomposição:
Para cada molécula de que decompõe, são formadas 2 moléculas de e 0,5 moléculas de . Ou seja, para cada molécula de , temos:
é

Passo 5

Então, o número total de moléculas após a decomposição será:
é

Passo 6

Por fim, vamos verificar a massa da amostra após a reação. A reação de decomposição não altera a massa total, pois apenas estamos rearranjando os átomos para formar novas moléculas. Portanto, a massa permanece a mesma:

Resposta

A ampola contém aproximadamente moléculas de . Após a decomposição, haverá cerca de moléculas na ampola. A massa da amostra ainda será .

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