Física - Young and Freedman - Vol 3 Edição 14

Uma pequena esfera de chumbo de massa igual a 8,00 g possui excesso de elétrons com uma carga líquida igual a -3,20×10^(-9)C.

(a) Calcule o número de elétrons em excesso sobre a esfera.
(b) Quantos elétrons em excesso existem por átomo de chumbo? O número atômico do chumbo é igual a
82 e sua massa atômica é 207 g/mol.

Passo 1

Antes de resolvermos primeiro vamos separar os dado importantes ditos no enunciado (OBS: Podemos colocar os termos no SI).

m = massa do Chumbo = 8,0 \text{ g} = 8,0 \times 10^{-3} \text{ kg}

M = massa molar = 207 \text{ g/mol} = 207 \times 10^{-3} \text{ kg/mol}

Número atômico = 82

Passo 2

Para encontraremos o número de elétrons em excesso em um átomo de chumbo temos que utilizar a seguinte equação.

n = \dfrac{m}{M}

Onde,

n = quantidade de matéria \left( \text{em mol} \right)

m = massa do chumbo

M = massa molar do chumbo

Passo 3

Substituindo todos os dados na equação, obtemos:

n = \dfrac{8,0 \times 10^{-3}}{207 \times 10^{-3}} = 0,03865 \text{ mols}

A partir do valor de n, podemos determinar o número de átomos de chumbo (N).

Para isso, utilizaremos o número de Avogadro (N_A = 6,022 \times 10^{23} \text{ átomos/mol}).

N = n \cdot N_A

N = 0,03865 \cdot 6,022 \times 10^{23}

N = 2,328 \times 10^{22} \text{ átomos de chumbo}

O número de elétrons em excesso por átomo será:

\dfrac{2 \times 10^{10}}{2,328 \times 10^{22}} = 8,59 \times 10^{-13} \text{ elétrons por átomo de chumbo}

Resposta

8,59 \times 10^{-13} elétrons.