Uma amostra de um composto de xenônio e flúor contém moléculas de um único tipo; # XeF_n #, em que # n # é um número inteiro. Se #9.03 * 10 ^ 20 # desses # XeF_n #, as moléculas têm uma massa de 0.311 g, qual é o valor de # n #?

A idéia aqui é que você precisa usar o número de moléculas para determinar quantas moles você tem, então use isso e a massa da amostra para descobrir a composição massa molar.

Então você sabe que uma toupeira de qualquer substância contém exatamente #6.022 * 10^(23)# moléculas dessa substância - isso é conhecido como Número de Avogadro.

Assim, você pode usar o número de Avogadro para determinar quantas toupeiras você tem nessa amostra

#9.03 * 10^(20)color(red)(cancel(color(black)("molecules XeF"_n))) * overbrace(("1 mole XeF"_n)/(6.022 * 10^(23)color(red)(cancel(color(black)("molecules XeF"_n)))))^(color(blue)("Avogadro's number")) = 1.4995 * 10^(-3)"moles XeF"_n#

O massa molar de uma substância diz qual a massa exata de uma toupeira dessa substância é. No seu caso, a massa molar do composto será

#color(blue)(M_"M" = m/n)#

#M_"M" = "0.311 g"/(1.4995 * 10^(-3)"moles") = "207.4 g/mol"#

Agora, a massa molar de um composto também pode ser encontrada adicionando as massas molares de cada átomo que faz parte da molécula ou unidade de fórmula desse composto.

No seu caso, você sabe que uma molécula do composto contém

• #1# atom of xenon, #"Xe"#
• #color(blue)(n)# atoms of fluorine,#"F"#

As massas molares desses dois elementos estão

• #"Xe: " "131.293 g/mol"#
• #"F: " "18.9984 g/mol"#

Isso significa que você pode escrever

#1 xx M_"M Xe" + color(blue)(n) xx M_"M F" = "207.4 g/mol"#

#1 xx 131.293 color(red)(cancel(color(black)("g/mol"))) + color(blue)(n) xx 18.9984 color(red)(cancel(color(black)("g/mol"))) = 207.4 color(red)(cancel(color(black)("g/mol")))#

O valor de #color(blue)(n)# será assim

#color(blue)(n) = (207.4 - 131.293)/18.9984 = 4.006 ~~ color(green)(4)#

O composto é #"XeF"_4 -># tetrafluoreto de xenônio