Um gás produzido em uma reação foi caracterizado pela medida...

Alternativa Correta: D - Cl₂

Tema Central: A questão aborda a determinação do gás com base em sua densidade, temperatura e pressão. Esse é um conceito importante em química para identificar substâncias gasosas através da equação dos gases ideais.

Resumo Teórico: A equação dos gases ideais é dada por PV = nRT, onde:

• P: pressão do gás (em atm)
• V: volume do gás (em L)
• n: número de mols do gás
• R: constante universal dos gases (8,20 x 10^–2 atm.L.mol^–1.K^–1)
• T: temperatura do gás (em Kelvin)

Para resolver essa questão, precisamos calcular a massa molar do gás usando sua densidade. A densidade é dada por massa sobre volume (d = m/V), e podemos rearranjar a equação para encontrar a massa molar (M):

d = (P * M) / (R * T)

Com os valores dados:

• d = 2,90 g.L^–1
• P = 1,00 atm
• T = 300 K
• R = 8,20 x 10^–2 atm.L.mol^–1.K^–1

Podemos rearranjar para encontrar M:

M = (d * R * T) / P

Substituindo os valores:

M = (2,90 g.L^–1 * 8,20 x 10^–2 atm.L.mol^–1.K^–1 * 300 K) / 1,00 atm

M ≈ 70 g/mol

O gás que possui massa molar próxima a 70 g/mol é Cl₂, o que justifica a escolha da alternativa D.

Análise das Alternativas Incorretas:

• A - NO₂: A massa molar do NO₂ é aproximadamente 46 g/mol, muito inferior a 70 g/mol.
• B - CO: A massa molar do CO é aproximadamente 28 g/mol, também inferior a 70 g/mol.
• C - NH₃: A massa molar do NH₃ é aproximadamente 17 g/mol, bastante inferior.
• E - CO₂: A massa molar do CO₂ é aproximadamente 44 g/mol, ainda inferior a 70 g/mol.

Ao analisar as massas molares de cada alternativa, apenas o Cl₂ coincide com a massa molar calculada a partir da densidade, validando a alternativa D.

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