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Ao desejar identificar o conteúdo de um cilindro contendo um gás monoatômico puro, um estudante de Química coletou uma amostra desse gás e determinou sua densidade, d=5,38 g/L, nas seguintes condições de temperatura e pressão: 15ºC e 0,97atm.
Com base nessas informações, e assumindo o modelo do gás ideal, calcule a massa molar do gás.
a) 100,00 g . mol-1.
b) 150,00 g . mol-1.
c) 200,00 g . mol-1.
d) 131,05 g . mol-1.
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há 2 horas

Respostas

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há 2 horas

Para calcular a massa molar do gás utilizando a densidade e as condições de temperatura e pressão, podemos usar a equação dos gases ideais: \[ PV = nRT \] Onde: - \( P \) é a pressão (em atm), - \( V \) é o volume (em L), - \( n \) é o número de mols, - \( R \) é a constante dos gases (0,0821 L·atm/(K·mol)), - \( T \) é a temperatura (em Kelvin). Primeiro, precisamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin: \[ T(K) = 15 + 273,15 = 288,15 \, K \] Agora, sabemos que a densidade \( d \) é dada por: \[ d = \frac{m}{V} \] E a massa molar \( M \) pode ser expressa como: \[ M = \frac{m}{n} \] Sabendo que \( n = \frac{PV}{RT} \), podemos substituir na equação da massa molar: \[ M = \frac{d \cdot V}{\frac{PV}{RT}} \] Simplificando, temos: \[ M = \frac{d \cdot RT}{P} \] Agora, substituímos os valores: - \( d = 5,38 \, g/L \) - \( R = 0,0821 \, L·atm/(K·mol) \) - \( T = 288,15 \, K \) - \( P = 0,97 \, atm \) Substituindo na fórmula: \[ M = \frac{5,38 \, g/L \cdot 0,0821 \, L·atm/(K·mol) \cdot 288,15 \, K}{0,97 \, atm} \] Calculando: \[ M = \frac{5,38 \cdot 0,0821 \cdot 288,15}{0,97} \] \[ M \approx \frac{128.56}{0,97} \] \[ M \approx 132,00 \, g/mol \] A opção que mais se aproxima desse valor é: d) 131,05 g . mol-1. Portanto, a resposta correta é a alternativa d).

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