Em um experimento no qual foi envolvido um determinado gás ideal X, uma amostra de 2,0 g desse gás ocupou o…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um experimento no qual foi envolvido um determinado gás ideal X, uma amostra de 2,0 g desse gás ocupou o volume de 623 mL de um balão de vidro, sob temperatura de 127 °C e pressão de 1000 mmHg. Considerando-se que esse gás X seja obrigatoriamente um dos gases presentes nas alternativas a seguir, identifique-o. Dados: massas molares (g·mol?¹) H = 1, N = 14, O = 16 e S = 32 constante universal dos gases ideais (R) = 62,3 mmHg·L·mol?¹·K?¹ (Mackenzie 2016)
- A) H₂
- B) O₂
- C) NO₂
- D) SO₂
- E) SO₃
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Converter as unidades. T = 127 + 273 = 400 K; V = 623 mL = 0,623 L; m = 2,0 g; P = 1000 mmHg; R = 62,3 mmHg·L·mol^-1·K^-1.
- Usar a equação de Clapeyron, PV = nRT, com n = m/M. Isolando a massa molar: M = mRT/(PV).
- Substituir os valores: M = (2,0 x 62,3 x 400)/(1000 x 0,623) = 49840/623 = 80 g/mol.
- Calcular as massas molares das alternativas. H2 = 2 g/mol; O2 = 2 x 16 = 32 g/mol; NO2 = 14 + 2 x 16 = 46 g/mol; SO2 = 32 + 2 x 16 = 64 g/mol; SO3 = 32 + 3 x 16 = 80 g/mol.
- Conclusão: apenas o SO3 tem massa molar igual a 80 g/mol, logo o gás X é o SO3, alternativa E. Isso coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: H2 (2 g/mol) é muito mais leve que o valor encontrado; O2 (32 g/mol) tem massa molar metade do valor encontrado; NO2 (46 g/mol) e SO2 (64 g/mol) também não coincidem com 80 g/mol.
💡 Dica: Use a equação dos gases ideais para calcular a massa molar e comparar com as opções.
Alternativa por alternativa
Aluno que escolhe H2 provavelmente acredita que gases de menor massa molar são os que ocupam o volume dado, sem efetuar o cálculo de M. Também pode ter invertido a relação entre massa e massa molar na fórmula.
Aluno que escolhe O2 provavelmente usa a massa molar do enxofre (32 g/mol) como se fosse a da molécula de SO3, ignorando os três átomos de oxigênio.
Aluno que escolhe NO2 provavelmente calcula corretamente 14 + 2 x 16 = 46 g/mol, mas confunde o enxofre com o nitrogênio ao identificar as fórmulas, ou seja, não associa o resultado à fórmula correta.
Aluno que escolhe SO2 provavelmente erra o número de átomos de oxigênio na fórmula do SO3 ou faz arredondamento/divisão incorretos, chegando a 64 g/mol em vez de 80 g/mol.
CORRETA. O SO₃ possui massa molar de 80 g/mol, valor compatível com o resultado obtido ao aplicar a equação dos gases ideais aos dados fornecidos.
Raio-X da questão
gás ideal, massa molar, equação dos gases
avaliacao
equação dos gases ideais · massa molar de substâncias
Estude a equação dos gases ideais e cálculo de massa molar.
Confundir unidades de pressão e volume ou esquecer de converter temperatura para Kelvin.
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