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Questão 07 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, ?=7,2 g/L, nas seguintes condições de temperatura e pressão: 20° C e 0,97atm. Com base nessas informações, e assumindo o modelo do gás ideal, calcule a massa molar do gás. (Dados: R = 0, 082atm. L. mol⁻¹;T(K) = 273, 15 + T(°C)) A+ A 1,310 9 mol⁻¹ i B 13,10 g mol⁻¹ C 187 g mol⁻¹ D 178 9 mol⁻¹
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Rafael Elias

há 4 semanas

Respostas

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há 4 semanas

Para calcular a massa molar do gás utilizando a densidade e as condições dadas, podemos usar a equação do gás ideal: \[ PV = nRT \] 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 (0,082 atm·L·mol⁻¹·K⁻¹) - \( T \) é a temperatura (em K) Sabemos que a densidade (\( d \)) é dada por: \[ d = \frac{m}{V} \] E a massa molar (\( M \)) pode ser expressa como: \[ M = \frac{m}{n} \] Substituindo \( n \) na equação do gás ideal, temos: \[ n = \frac{PV}{RT} \] Assim, podemos substituir \( n \) na fórmula da massa molar: \[ M = \frac{m}{\frac{PV}{RT}} = \frac{mRT}{PV} \] Agora, sabemos que a densidade \( d = \frac{m}{V} \), então \( m = d \cdot V \). Substituindo isso na equação da massa molar, temos: \[ M = \frac{d \cdot V \cdot RT}{PV} \] Os volumes \( V \) se cancelam: \[ M = \frac{dRT}{P} \] Agora, vamos substituir os valores: - \( d = 7,2 \, g/L \) - \( R = 0,082 \, atm \cdot L \cdot mol^{-1} \cdot K^{-1} \) - \( T = 20°C = 293,15 \, K \) (convertendo para Kelvin) - \( P = 0,97 \, atm \) Substituindo na fórmula: \[ M = \frac{7,2 \, g/L \cdot 0,082 \, atm \cdot L \cdot mol^{-1} \cdot K^{-1} \cdot 293,15 \, K}{0,97 \, atm} \] Calculando: \[ M = \frac{7,2 \cdot 0,082 \cdot 293,15}{0,97} \] \[ M \approx \frac{174,36}{0,97} \] \[ M \approx 179,3 \, g/mol \] Analisando as alternativas, a que mais se aproxima é: D) 178,9 g/mol Portanto, a resposta correta é a alternativa D) 178,9 g/mol.

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