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