O alumínio corresponde a um material sólido à temperatura a...

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Q1090374 Química
O alumínio corresponde a um material sólido à temperatura ambiente e é constituído por um elemento químico único, de símbolo Al, número atômico 13 e massa atômica 27 u.
Qual é o volume ocupado por 270 g de alumínio, em cm3, e qual é o número aproximado de átomos contido nesse volume, respectivamente? 
Dado Uma unidade atômica de massa corresponde a 1,66 x 10-27kg. A densidade do alumínio vale 2,7 g/cm3
Alternativas

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A alternativa correta é a Alternativa C.

Tema Central: Esta questão está centrada na determinação do volume e do número de átomos de uma amostra de alumínio. Ela aborda conceitos cruciais como massa, volume, densidade e cálculo de número de átomos com base em massa atômica e número de Avogadro.

Resumo Teórico: O alumínio (Al) é um elemento químico com número atômico 13 e massa atômica 27 u. A densidade do alumínio é de 2,7 g/cm³. Para calcular o volume de uma determinada massa de um material, usamos a fórmula:

Volume = Massa / Densidade

Para determinar o número de átomos em uma amostra, precisamos saber quantas mols estão presentes, utilizando a massa molar (que é numericamente igual à massa atômica, mas expressa em g/mol), e depois multiplicar pelo número de Avogadro (aproximadamente 6,02 x 1023 átomos/mol).

Justificativa da Alternativa Correta:

  • Para encontrar o volume, aplicamos a fórmula:
    Volume = 270 g / 2,7 g/cm³ = 100 cm³
  • Para calcular o número de átomos:
    Número de mols = 270 g / 27 g/mol = 10 mols
  • Usando o número de Avogadro:
    Número de átomos = 10 mols x 6,02 x 1023 átomos/mol = 6,02 x 1024 átomos
  • Assim, a resposta se aproxima de 0,6 x 1025, que corresponde ao exposto na alternativa.

Análise das Alternativas Incorretas:

  • Alternativa A: Os valores não correspondem à realidade dos cálculos de volume e número de átomos.
  • Alternativa B: Repete a mesma quantidade para volume e número de átomos, o que não faz sentido físico.
  • Alternativa D: Apresenta uma ordem de magnitude incorreta para o número de átomos.
  • Alternativa E: O volume não corresponde ao cálculo correto com a densidade fornecida.

Lembre-se, ao resolver este tipo de questão, sempre verifique se as unidades de medida estão consistentes e utilize as constantes físicas adequadas.

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Comentários

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Cálculo do volume:

d = 2,7 g/cm3

m = 270 g

V = ?

d = m/V → V = 270/2,7 = 100 cm3

Cálculo do número de átomos:

Se uma unidade atômica tem 1,66 x 10^-27 kg e no átomo de alumínio tem 27 unidades atômicas, então, 1 átomo de alumínio tem massa equivalente a 27 x 1,66 x 10^-27 kg

então 270 g = 0,27 kg terá quanto átomos?

Regra de 3

1-------27x1,66x10^-27 kg

x--------0,27 kg

x = 0,6024x10^25. Letra C

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