Halliday & Resnick
Fundamentos de Física – 10ª Edição
Capítulo 1: Medição
Exercício 48
Enunciado:
A toupeira comum tem massa da ordem de 75 g, que corresponde a cerca de 7,5 mols de átomos. (Um mol de átomos equivale a $6,02\times10^{23}$ átomos). Qual é a massa média dos átomos… para ter acesso ao enunciado completo, cheque a disponibilidade do livro na biblioteca da sua instituição de ensino. O livro também pode ser adquirido através desse link.
Solução:
Dados relevantes fornecidos no enunciado:
- Uma toupeira tem 75 gramas, correspondendo a 7,5 mols de átomos;
- 1 mol de átomos = $6,02\times10^{23}$ átomos.
Item Único:
Queremos calcular a massa média dos átomos da toupeira em unidades de massa atômica (u). Para resolver esse exercício, precisamos saber a conversão de u para massa (grama). O Apêndice D do livro trás essa informação:
$$
1\;u = 1,66\times10^{-24}\;g \tag{1}$$
Se dividirmos a massa da toupeira pelo número de mols de átomos, teremos a massa de um mol de átomos da toupeira:
$$
m_{mol} = \frac{75\;g}{7,5} = 10\;g \tag{2}
$$
Desse modo, a massa média de um átomo da toupeira é a massa do mol da toupeira dividido pelo número de um mol de átomos:
$$
\frac{m_{mol}}{N_{A}} = \frac{10\;g}{6,02\times10^{23}} = 1,66\times10^{-23}\;g \tag{3}
$$
Agora, basta converter de gramas para u seguindo a conversão da equação (1):
$$\boxed{m_{u}=1,66\times10^{-23}\;g\cdot\frac{1\;u}{1,66\times10^{-24}\;g} = 10\;u}
$$
