Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 4.1 - Ex. 74

74. Uma amostra do gás neônio efunde por uma rolha porosa em 85,3   s . Calcule o tempo necessário para a efusão da mesma quantidade de (a) C H 2 O , (b) C 3 H 8 , (c)   H e , e (d) N O 2 nas mesma condições de pressão e temperatura.

Passo 1

A velocidade de efusão é inversamente proporcional à raiz quadrada do massa molar. O uso da seguinte proporção a seguir nos permite calcular o tempo de efusão sem conhecer as condições exatas de pressão e temperatura:

V e l o c i d a d e   d e   e f u s ã o ∝ 1 M

Com isso, se tivermos dois gases diferentes, cujas taxas de efusão são medidas em condições idênticas, podemos usar a seguinte relação:

V e l o c i d a d e   1 V e l o c i d a d e   2 = 1 M 1 1 M 2

V e l o c i d a d e   1 V e l o c i d a d e   2 = M 2 M 1

Só que a velocidade de efusão pode ser reescrita em função do número de moléculas N   que efundem em um dado intervalo de tempo. Para as condições indicadas, N   será o mesmo para argônio e para o segundo gás escolhido. Assim, reescrevemos a fórmula anterior como:

N ∆ t N 85,3   s = M 2 M 1

85,3   s ∆ t = M 2 M 1

Essa é a relação que iremos usar para calcular o tempo necessário nas quatro alternativas do enunciado, onde M 2 é a massa molar do gás neônio, de 20,18   g / m o l e M 1 será a massa molar do gás escolhido. Ficamos então, com:

85,3   s ∆ t = 20,18   g / m o l M 1

Passo 2

(a) Para essa letra o gás escolhido é o C H 2 O , de massa molar M 1 igual a 30   g / m o l :

85,3   s ∆ t = 20,18   g / m o l M 1

85,3   s ∆ t = 20,18   g / m o l 30   g / m o l

∆ t ≅ 104   s

Passo 3

(b) Já nessa letra, o gás em questão é o C 3 H 8 , de massa molar M 1 igual a 44   g / m o l :

85,3   s ∆ t = 20,18   g / m o l M 1

85,3   s ∆ t = 20,18   g / m o l 44   g / m o l

∆ t = 85,3   s 20,18   g / m o l 44   g / m o l

∆ t ≅ 126   s

Passo 4

(c) E o gás escolhido agora, é o H e , de massa molar M 1 igual a 4   g / m o l :

85,3   s ∆ t = 20,18   g / m o l M 1

85,3   s ∆ t = 20,18   g / m o l 4   g / m o l

∆ t = 85,3   s 20,18   g / m o l 4   g / m o l

∆ t ≅ 38   s

Passo 5

(d) E o nosso último gás é o N O 2 , de massa molar M 1 igual a 46   g / m o l :

85,3   s ∆ t = 20,18   g / m o l M 1

85,3   s ∆ t = 20,18   g / m o l 46   g / m o l

∆ t = 85,3   s 20,18   g / m o l 46   g / m o l

∆ t ≅ 129   s

Resposta

a) ∆ t ≅ 104   s  

b) ∆ t ≅ 126   s  

c) ∆ t ≅ 38   s  

d) ∆ t ≅ 129   s  

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

29. Qual é o volume molar de um gás ideal sob pressão atmosférica e(a) 500° C ;(b) no ponto de ebulição do nitrogênio líquido ( - 196° C )?
17. Determine a pressão final quando ( a ) 7,50m L de criptônio sob 2,0 × 10 5K P a são transferidos para um recipiente de 1,0L ; ( b ) 54,2c m 3 de O 2 , sob 643T o r r são comprimidos até 7,8c m 3 .
24. Um químico preparou uma amostra de gás hélio sob uma certa pressão, temperatura e volume, e depois removeu metade das moléculas do gás. Quanto ele teve de variar a temperatura para manter a mesma
20. Um recipiente de armazenamento para gás hidrogênio, instalado ao ar livre, tem volume igual a 300m 3 e está sob 1,5a t m e 10° C às 2 : 00h da manhã. Por volta das 14 : 00h , a temperatura subiu p
23. Um químico preparou 0,100m o l de N e gasoso sob uma determinada pressão e temperatura em um recipiente expansível. Mais 0,010m o l de N e foram, então, adicionados ao mesmo recipiente. Como mudou