Suponha que 0,473 g\pu{0,473 g} de um gás desconhecido, que ocupa 200 mL\pu{200 mL} em 1,81 atm\pu{1,81 atm} e 25 °C\pu{25 \degree C}, foi analisado. A composição obtida foi de 0,414 g\pu{0,414 g} de nitrogênio e 0,0591 g\pu{0,0591 g} de hidrogênio.

Em um experimento, 0,35 mmol\pu{0,35 mmol} de NHX3\ce{NH3} efunde por uma pequena abertura de uma aparelhagem de vidro em 15 min\pu{15 min} em 200 °C\pu{200 \degree C}.

  1. Determine a fórmula molecular do composto.

  2. Determine a quantidade do composto que irá efundir pela mesma abertura da aparelhagem de vidro em 25 min\pu{25 min} em 200 °C\pu{200 \degree C}.

Gabarito 2C.35

Fórmula empírica: C5H6O1\boxed{C_{5}H_{6}O_{1}} Cálculo da massa molar: M=mRTPVM=m\frac{RT}{PV} M=(0,473 g)0,082 Torr Lmol K 298 K(1,81 atm)200⋅10−3LM=(0,473\,g)\frac{0,082\,\frac{Torr\,L}{mol\,K}\,298\,K}{(1,81\,atm)200\cdot10^{-3}L} M≈32 g/molM\approx32\,g/mol Cálculo do número de mols de nitrogênio e hidrogênio: nN=0,414 g14 g mol−1≈0,03 moln_{N}=\frac{0,414\,g}{14\,g\,mol^{-1}}\approx0,03\,mol nH=0,0591 g1 g mol−1≈0,06 moln_{H}=\frac{0,0591\,g}{1\,g\,mol^{-1}}\approx0,06\,mol Fórmula empírica: NH2\boxed{NH_{2}} Cálculo da fórmula molecular: n⋅(14⋅1+1⋅2)=32n \cdot(14\cdot1+1\cdot2)=32 n=2n=2 Fórmula molecular: N2H4\boxed{N_{2}H_{4}} Cálculo da velocidade de efusão da amônia: v=ΔnΔtv=\frac{\Delta n}{\Delta t} 0,3515=0,023 mmol min−1\frac{0,35}{15}=0,023\,mmol\,min^{-1} Cálculo da velocidade de efusão do composto: vxvNH3=MNH3Mx\frac{v_x}{v_{NH_{3}}}= \sqrt{\frac{M_{NH_{3}}}{M_{x}}} vx=0,023⋅1732=0,0168 mmol min−1v_{x}=0,023\cdot \sqrt{\frac{17}{32}}=0,0168\,mmol\,min^{-1} Cálculo do número de mols que irá efundir em 25 min: n=v⋅tn=v \cdot t n=0,0168⋅25=0,42 mmoln=0,0168\cdot25=\boxed{0,42\,mmol}