Questão 4
FUVEST 2012
(FUVEST 2012 - 2ª fase) Uma estudante de Química realizou um experimento para investigar as velocidades de difusão dos gases HCl e NH3. Para tanto, colocou, simultaneamente, dois chumaços de algodão nas extremidades de um tubo de vidro, como mostrado na figura ao lado. Um dos chumaços estava embebido de solução aquosa de HCl (g), e o outro, de solução aquosa de NH3 (g). Cada um desses chumaços liberou o respectivo gás. No ponto de encontro dos gases, dentro do tubo, formou-se, após 10 s, um anel de sólido branco (NH4Cl), distante 6,0 cm do chumaço que liberava HCl (g).
a) Qual dos dois gases, desse experimento, tem maior velocidade de difusão? Explique.
b) Quando o experimento foi repetido a uma temperatura mais alta, o anel de NH4Cl (s) se formou na mesma posição. O tempo necessário para a formação do anel, a essa nova temperatura, foi igual a, maior ou menor do que 10 s? Justifique.
c) Com os dados do experimento descrito, e sabendo-se a massa molar de um dos dois gases, pode-se determinar a massa molar do outro. Para isso, utiliza-se a expressão
Considere que se queira determinar a massa molar do HCl. Caso o algodão embebido de solução aquosa de NH3 (g) seja colocado no tubo um pouco antes do algodão que libera HCl (g) (e não simultaneamente), como isso afetará o valor obtido para a massa molar do HCl ? Explique.
Gabarito:
Resolução:
a) Os gases se encontram após um tempo t:
Então v2 é maior que v1, portanto NH3 é mais rápido.
b) A temperatura influencia igualmente as velocidades, portanto sua razão permanece a mesma, porém elas estão maiores, fazendo-se chegarem mais rápidas ao ponto de encontro em tempo menor do que 10 segundos.
c) O efeito de colocarmos antes seria a percepção de uma velocidade de difusão do NH3 maior que a real. Isso provocaria a sensação de uma massa molar de HCl maior do que a real, pois teríamos a impressão que o HCl ser mais lento mais pesado.