Sob condições normais de temperatura e pressão, compare as velocidades relativas com que cada um dos gases inertes, Ar, He e Kr se difundem através de um orifício comum. (Consulte a Lei de Graham)

Passo 1

Beleza, vamos lá! O problema pede para a gente comparar a velocidade com que os gases inertes , e difundem através de um orifício, considerando condições normais de temperatura e pressão. Vamos usar a Lei de Graham para resolver isso. Essa lei nos ajuda a entender como a massa molar dos gases influencia na velocidade de difusão deles.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar qual é a Lei de Graham. Ela diz que a taxa de difusão (ou efusão) de um gás é inversamente proporcional à raiz quadrada da sua massa molar. Em fórmula, fica assim:
r1r2 = raizM2M1
Onde:
  • e são as taxas de difusão dos gases 1 e 2.
  • e são as massas molares dos gases 1 e 2.

Passo 3

Vamos identificar as massas molares dos gases que estamos comparando:
  • Hélio ( ): aproximadamente
  • Argônio ( ): aproximadamente
  • Criptônio ( ): aproximadamente

Passo 4

Agora, vamos aplicar a Lei de Graham para comparar as velocidades. Vamos considerar a taxa de difus��o do Hélio como referência ( rHerAr = raizMArMHe = raiz39,954 approx raiz9,9875 approx 3,16 ).
Primeiro, comparando Hélio e Argônio:
Isso significa que o Hélio difunde cerca de 3,16 vezes mais rápido que o Argônio.

Passo 5

Agora, comparando Hélio e Criptônio:
rHerKr = raizMKrMHe = raiz83,84 approx raiz20,95 approx 4,58
Ou seja, o Hélio difunde aproximadamente 4,58 vezes mais rápido que o Criptônio.

Passo 6

Por último, comparando Argônio e Criptônio:
rArrKr = raizMKrMAr = raiz83,839,95 approx raiz2,10 approx 1,45
Isso indica que o Argônio difunde cerca de 1,45 vezes mais rápido que o Criptônio.

Resposta

As velocidades de difusão dos gases são, da mais rápida para a mais lenta: (mais rápido), seguido por e, por último, (mais lento). Especificamente, difunde aproximadamente 3,16 vezes mais rápido que e 4,58 vezes mais rápido que , enquanto difunde cerca de 1,45 vezes mais rápido que .

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