Um químico descobre que 30,82 g de nitrogênio reagirāo com 17,60 g, 35,20 g, 70,40 g ou 88,00 g de oxigênio para formar quatro compostos diferentes. (a) Calcule a massa de oxigênio por grama de nitrogênio em cada composto. (b) Como os números do item (a) confirmam a teoria atômica de Dalton?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um exercício de química onde um químico descobriu que 30,82 gramas de nitrogênio reagem com diferentes quantidades de oxigênio para formar quatro compostos distintos. O que precisamos fazer aqui é:
(a) Calcular a massa de oxigênio por grama de nitrogênio em cada um desses compostos.
(b) Entender como esses números confirmam a teoria atômica de Dalton.
Para resolver isso, vamos usar conceitos de estequiometria, que nos ajuda a relacionar as quantidades dos reagentes e produtos em reações químicas.

Passo 2

Primeiro, vamos focar na parte (a). Queremos saber quanto de oxigênio está presente por cada grama de nitrogênio. A fórmula básica para isso é:
Massa de Oxigênio por grama de Nitrogênio = Massa de OxigênioMassa de Nitrogênio êêêê
Como a massa de nitrogênio é sempre 30,82 g, vamos dividir cada uma das massas de oxigênio por esse valor.

Passo 3

Vamos calcular para cada composto:
  1. 17,60 g de O₂:
17,60 g30,82 g approx 0,57 g O₂/g N
  1. 35,20 g de O₂:
35,20 g30,82 g approx 1,14 g O₂/g N
  1. 70,40 g de O₂:
70,40 g30,82 g approx 2,28 g O₂/g N
  1. 88,00 g de O₂:
88,00 g30,82 g approx 2,86 g O₂/g N

Passo 4

Agora, vamos para a parte (b). A teoria atômica de Dalton sugere que os elementos se combinam em proporções fixas de átomos para formar compostos. Isso significa que as massas dos reagentes combinam-se em razões simples e constantes.
Observando os resultados que calculamos:
  • 0,57 g O₂/g N
  • 1,14 g O₂/g N
  • 2,28 g O₂/g N
  • 2,86 g O₂/g N
Notamos que cada valor de oxigênio é aproximadamente o dobro ou múltiplos simples do anterior, o que sugere que os compostos formados têm proporções de átomos de nitrogênio e oxigênio em números pequenos e inteiros, alinhando-se com a teoria de Dalton.

Resposta

(a) As massas de oxigênio por grama de nitrogênio em cada composto são aproximadamente:
  • 0,57 g O₂/g N
  • 1,14 g O₂/g N
  • 2,28 g O₂/g N
  • 2,86 g O₂/g N
(b) Esses valores mostram que o oxigênio se combina com o nitrogênio em proporções simples e fixas, confirmando a teoria atômica de Dalton, que propõe que os elementos se combinam em razões de números inteiros pequenos para formar os compostos.

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