Cesgranrio · Transpetro · Profissional de Nível Médio Júnior, ênfase Dutos e Terminais · 2023 · questão 47

Cesgranrio Transpetro 2023 Química · Mol, massa molar e leis ponderais também em Química · Unidades de concentração

Questão 47

Nanopartículas de prata (AgNP) são nanoestruturas contendo algumas centenas de átomos de Ag, cuja superfície apresenta carga elétrica que as mantém dispersas em meio aquoso.

Baseado no tamanho e no grau de espalhamento de luz incidente, calculou-se em \(1 \times 10^{-5}\) mol L\(^{-1}\) a concentração de AgNP na dispersão. A partir do tamanho médio, determinou-se que haveria 500 átomos de Ag por nanopartícula.

Considerando-se esses dados, verifica-se que a massa de prata, em mg, presente em 1 mL de dispersão é

Dado
1 mol \(= 6 \times 10^{23}\) unidades
\(\mathrm{M\,(Ag)} = 108\) g mol\(^{-1}\)

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Resposta da banca: E

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Estequiometria — de mols de nanopartículas a massa de prata, passando pelo número de átomos por partícula.

Objetivo

Achar a massa de prata, em mg, em 1 mL de dispersão com \(10^{-5}\) mol/L de nanopartículas de 500 átomos cada. O que está em jogo é encadear as proporções na ordem certa: mols de partículas, vezes 500, dão mols de átomos, e só então entra a massa molar.

Conceitos para revisar

Mol de partícula e mol de átomo

Um mol de nanopartículas contém um mol de partículas, e cada uma tem 500 átomos: os mols de átomos são 500 vezes os mols de partículas. Não é preciso passar pelo número de Avogadro.

\[n_{\mathrm{Ag}} = 500 \cdot n_{\mathrm{AgNP}}\]

\(n_{\mathrm{AgNP}}\)mols de nanopartículas

\(n_{\mathrm{Ag}}\)mols de átomos de prata

Mols num volume

Concentração em mol/L vezes volume em litros. Um mililitro é um milésimo de litro.

\[n = \mathcal{M} \cdot V\]

\(\mathcal{M}\)concentração, mol/L

\(V\)volume, em L

Massa a partir dos mols

Mols de átomos vezes a massa molar dão gramas. Depois, grama para miligrama é vezes mil.

\[m = n \cdot M\]

\(M\)massa molar da prata, 108 g/mol

\(m\)massa, em g

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