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 1.E - Ex. 15

E.15 Um relatório declarou que observatório de Neutrinos de Sudbury, em Sudbury, Canadá, usa 1,00 × 10 3   t     1   t = 10 3   k g   de água pesada, D 2 O , em um tanque esférico de diâmetro igual a 12 m para detectar as partículas subatômicas chamadas de neutrinos. A densidade da água normal, H 2 O , na temperatura do tanque é 1,00   g . c m - 3 . (a) Usando a massa molar deutério ( 2,014   g . m o l - 1   ), calcule a massa molar D 2 O . (b) Supondo que o volume ocupado por uma molécula de D 2 O é igual ao ocupado por uma molécula de , H 2 O , calcule a densidade da água pesada. (c) Calcule o volume do tanque em metros cúbicos a partir de seus dados de densidade e da massa da água pesada e compare o volume encontrado com o volume do tanque determinado a partir do diâmetro. (d) A massa dada para a água pesada é acurada? (e) A suposição que você fez no item (b) é razoável? Explique seu raciocínio. (O volume de uma esfera de r   é   V = 4 3 π r 3 . )

Passo 1

  1. Não se perca no enunciado, vamos por partes. Temos que D20 é composto por dois átomos de deutério e um átomo de oxigênio.

    2. M D 2 O = 2 2,014   g . m o l - 1 + 1 16,00   g . m o l - 1

    M D 2 O = 20,028   g . m o l - 1

    Passo 2

  2. Por definição

    3. D e n s i d a d e = M a s s a V o l u m e

    A densidade da água por definição é 1,00 g . c m - 3 .

    M   ( H 2 O )   =   18   g

    1,00 g . c m - 3 = 18   g v o l u m e

    v o l u m e = 18   c m - 3

    Como o volume ocupado é o mesmo em ambos os casos, temos:

    M D 2 O = 20,028   g

    D e n s i d a d e = 20,028   g 18   c m - 3 = 1,11   g . c m - 3

    Passo 3

  3. Volume do tanque é   V = 4 3 π r 3 e o raio é metade do diâmetro (r= 6 m).

    4. V t = 904,78   m 3

    Volume baseado na densidade calculada:

    O enunciado fornece a massa de 1,00 × 10 3   t     1   t = 10 3   k g   de água pesada.

    D e n s i d a d e = M a s s a V o l u m e

    1,11 g . c m - 3 = 1,00 × 10 9   K g V o l u m e

    Precisamos converter as unidades para que tenha quilograma de um lado igual quilograma do outro. Como 1 g   =   0,001 K g

    0,00111 K g . c m - 3 = 1,00 × 10 9   K g V o l u m e

    v o l u m e = 9.009 × 10 11   c m - 3 = 901   m 3  

     

    Passo 4

  4. Não, pois não é exata. Consideremos números arredondados, o que tira a exatidão do valor final.

    5. Passo 5

  5. É razoável, pois possuem núcleos tão pequenos que a diferença de volume entre uma molécula e outra, pode ser ignorada.

Resposta

  1. M D 2 O = 20,028   g . m o l - 1 .
  2. 1,11   g . c m - 3 .
  3. 901 m3.
  4. Não, pois não é exata. Consideremos números arredondados, o que tira a exatidão do valor final.
  5. É razoável, pois possuem núcleos tão pequenos que a diferença de volume entre uma molécula e outra, pode ser ignorada.
Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Qual a massa em miligramas de:a. 0,777 mol de HNO₃?b. 500 mmol de MgO?c. 22,5 mol de NH₄NO₃?d. 4,32 mol de (NH₄)₂Ce(NO₃)₆ (548,23 g/mol)?
Calcule o p-valor para cada um dos seguintes íons indicados:d. Cu²⁺, Zn²⁺ e NO₃¯ em uma solução que é 4,78x10¯² mol.L¯¹ em Cu(NO₃)₂ e 0,104 mol.L¯¹ em Zn(NO₃)₂.
Encontre o número de mols das espécies indicadas em:a. 4,96 g de B₂O₃.b. 333 mg de Na₂B₄O₇. 10H₂O.c. 8,75 g de Mn₃O₄.d. 167,2 mg de CaC₂O₄.
Calcule o p-valor para cada um dos seguintes íons indicados:a. Na⁺, Cl¯ e OH¯ em uma solução que é 0,0335 mol.L¯¹ em NaCl e 0,0503 mol.L¯¹ em NaOH.
Qual a massa em gramas de:a. 7,1 mol de KBr?b. 20,1 mmol de PbO?c. 3,76 mol de MgSO₄?d. 9,6 mmol de Fe(NH₄)₂(SO₄)₂. 6H₂O?