Quais substâncias são gases à temperatura ambiente de 1 atm? Dentre metano, etano, propano, butano, pentano, hexano, octano, hexadecano, eicosano.
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado pergunta quais dessas substâncias são gases à temperatura ambiente (que geralmente consideramos como cerca de 25°C) e sob pressão de 1 atm. Vamos usar conhecimentos de química sobre os estados físicos das substâncias e suas temperaturas de ebulição para descobrir quais delas estão no estado gasoso nessas condições.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender que a temperatura de ebulição de uma substância nos diz em que temperatura ela passa do estado líquido para o gasoso. Se a temperatura ambiente for menor que a temperatura de ebulição, a substância estará no estado líquido ou sólido; se for maior ou igual, estará no estado gasoso.
Passo 3
Vamos listar as substâncias que temos: metano, etano, propano, butano, pentano, hexano, octano, hexadecano e eicosano. Todas elas são alcanos, que são hidrocarbonetos saturados.
Passo 4
Agora, vamos verificar as temperaturas de ebulição de cada uma dessas substâncias:
- Metano (CH₄): -161,5°C
- Etano (C₂H₆): -88,6°C
- Propano (C₃H₈): -42°C
- Butano (C₄H₁₀): -0,5°C
- Pentano (C₅H₁₂): 36°C
- Hexano (C₆H₁₄): 68,7°C
- Octano (C₈H₁₈): 125,6°C
- Hexadecano (C₁₆H₃₄): 270°C
- Eicosano (C₂₀H₄₂): 343°C
Passo 5
Vamos comparar essas temperaturas de ebulição com a temperatura ambiente de 25°C:
- Metano: -161,5°C < 25°C → Gasoso
- Etano: -88,6°C < 25°C → Gasoso
- Propano: -42°C < 25°C → Gasoso
- Butano: -0,5°C < 25°C → Gasoso
- Pentano: 36°C > 25°C → Líquido
- Hexano: 68,7°C > 25°C → Líquido
- Octano: 125,6°C > 25°C → Líquido
- Hexadecano: 270°C > 25°C → Sólido
- Eicosano: 343°C > 25°C → Sólido
Passo 6
Portanto, apenas as substâncias cuja temperatura de ebulição está abaixo de 25°C estarão no estado gasoso à temperatura ambiente e sob pressão de 1 atm.
Resposta
As substâncias que são gases à temperatura ambiente de 1 atm são: metano, etano, propano e butano.