Questão 74 (1º exame) da FUVEST 1999

Question

– Certo gás X é formado apenas por nitrogênio e oxigênio. Para determinar sua fórmula molecular, comparou-se esse gás com o metano (\text{CH}_4). Verificou-se que volumes iguais dos gases X e metano, nas mesmas condições de pressão e temperatura, pesaram, respectivamente, 0{,}88\text{ g} e 0{,}32\text{ g}. Qual a fórmula molecular do gás X?

Massas molares (g/mol)
H	1
C	12
N	14
O	16

A
\ce{NO}
B
\ce{N2O}
C
\ce{NO2}
D
\ce{N2O3}
E
\ce{N2O5}

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 74 (1º exame) da FUVEST 1999

1º exame · Química: Fórmulas mínima, molecular e percentual

– Certo gás X é formado apenas por nitrogênio e oxigênio. Para determinar sua fórmula molecular, comparou-se esse gás com o metano (\text{CH}_4). Verificou-se que volumes iguais dos gases X e metano, nas mesmas condições de pressão e temperatura, pesaram, respectivamente, 0{,}88\text{ g} e 0{,}32\text{ g}. Qual a fórmula molecular do gás X?

Massas molares (g/mol)
H	1
C	12
N	14
O	16

A
\ce{NO}
B
\ce{N2O}
C
\ce{NO2}
D
\ce{N2O3}
E
\ce{N2O5}

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

Pela hipótese de Avogadro, volumes iguais de gases, nas mesmas condições de pressão e temperatura, contêm o mesmo número de mols. Então a razão entre as massas dos dois gases é igual à razão entre as massas molares.

Massa molar do metano: \ce{CH4} = 12 + 4\cdot 1 = 16\ \text{g/mol}.
Proporção entre as massas:

\frac{M_X}{M_{\ce{CH4}}} = \frac{0{,}88}{0{,}32}

Cálculo de M_X:

M_X = 16 \cdot \frac{0{,}88}{0{,}32} = 16 \cdot 2{,}75 = 44\ \text{g/mol}

Agora é só testar as alternativas, com N = 14 e O = 16:

\ce{NO}: 14+16 = 30
\ce{N2O}: 28+16 = 44 ✔
\ce{NO2}: 14+32 = 46
\ce{N2O3}: 28+48 = 76
\ce{N2O5}: 28+80 = 108

Só o \ce{N2O} tem massa molar de 44\ \text{g/mol}.

Alternativa B.

Pegadinha: A alternativa C engana por ter massa molar (46 g/mol) muito próxima de 44; só a conta exata separa as duas.

Por que as outras alternativas estão erradas

A\ce{NO} tem massa molar 30 g/mol, menor que os 44 g/mol obtidos.
C\ce{NO2} tem massa molar 46 g/mol, valor próximo, mas diferente de 44.
D\ce{N2O3} tem massa molar 76 g/mol, muito acima de 44.
E\ce{N2O5} tem massa molar 108 g/mol, muito acima de 44.

Assuntos: Fórmulas mínima, molecular e percentual, Mol, massa molar e constante de Avogadro.

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Fonte: FUVEST 1999 · 1º exame. Prova oficial ↗