Os gases medicinais são utilizados em hospitais, clínicas de saúde ou outros locais de interesse à saúde, bem como em tratamentos domiciliares de pacientes. Considere a composição de quatro gases medicinais, acondicionados separadamente em quatro cilindros, I, II, III e IV, nas condições indicadas na tabela.
a) Identifique, entre os gases medicinais citados, aquele que é constituído por uma substância química simples e aquele que gera uma solução aquosa ácida ao ser borbulhado em água destilada.
b) Baseando-se no princípio de Avogadro, determine as seguintes proporções:
• número de moléculas no cilindro I : número de moléculas no cilindro II : número de moléculas no cilindro III : número de moléculas no cilindro IV.
• número de átomos de oxigênio no cilindro II : número de átomos de oxigênio no cilindro III.
a) O gás contido no cilindro I (oxigênio - O2) é constituído por uma substância simples, por apresentar moléculas formadas por átomos do mesmo elemento químico. A solução aquosa ácida gerada ao ser borbulhado em água corresponde ao gás contido no cilíndro IV (dióxido de carbono - CO2), que por ser um óxido ácido, reage com a água gerando íons H+:
b) Pelo princípio de Avogadro: "volumes iguais de gases quaisquer nas mesmas condições de pressão e temperatura apresentam mesmo número de moléculas". Observando a tabela, temos que os gases contidos nos 4 cilíndros têm o mesmo volume, pressão e temperatura. Assim:
Cilíndro II: a porcentagem em volume de gás numa mistura corresponde a mesma porcentagem do número de mols ou do número de moléculas. Assim, se temos n moléculas total na mistura, 21% dessa quantidade corresponde ao O2, ou seja, temos:
Como cada molécula de O2 têm dois átomos de oxigênio:
Cilíndro III: se temos n moléculas de N2O e em cada molécula há 1 átomo de oxigênio, temos n átomos de oxigênio.