Alternativa Correta: C - X₄H₁₂

Vamos entender por que a alternativa C é a correta, baseando-nos nos conceitos de massa molar e densidade dos gases.

O enunciado nos fornece a massa específica do hidreto gasoso, que é 6,0 g/L, e a informação de que 1,0 L de O₂ gasoso tem massa de 3,0 g sob as mesmas condições de temperatura e pressão.

Passo a Passo:

1. **Densidade do Gás**: Sabemos que a densidade de um gás é a razão entre sua massa e o volume que ocupa. Nesse caso, a densidade do hidreto é dada como 6,0 g/L.

2. **Relação de Massa Molar**: Para o O₂, cuja massa molar é aproximadamente 32 g/mol, se 1,0 L pesa 3,0 g, isso sugere que a densidade dos gases nessas condições é proporcional às suas massas molares.

3. **Comparação com O₂**: Usando a relação de densidades e sabendo que para 1,0 L, a densidade do hidreto é 6,0 g/L, podemos criar uma proporção: - Densidade do hidreto / Densidade de O₂ = Massa Molar do hidreto / Massa Molar de O₂ - 6,0 / 3,0 = Molaridade do hidreto / 32 g/mol - Molaridade do hidreto = 64 g/mol

4. **Cálculo da Fórmula Molecular**: Sabendo que a massa molar de X é 13 g/mol e a fórmula empírica é XH₃, a massa molar empírica é 13 + (3 × 1) = 16 g/mol. A fórmula molecular será um múltiplo da fórmula empírica: - (64 g/mol) / (16 g/mol) = 4 - Então, multiplicamos toda a fórmula empírica por 4, resultando em X₄H₁₂.

Análise das Alternativas Incorretas:

A - X_0,5H_1,5: Não faz sentido químico, já que fórmulas moleculares devem ter números inteiros.

B - XH₃: É a fórmula empírica, mas não corresponde à massa molar determinada de 64 g/mol.

D - X₂H₆: Embora seja uma fórmula válida, a massa molar é 32 g/mol, não 64 g/mol.

E - X₆H₁₈: Esta fórmula teria uma massa molar de 96 g/mol, que é maior do que a massa molar calculada de 64 g/mol.

Dica de Interpretação: Para resolver questões como esta, é importante entender a relação entre fórmula empírica, massa molar e densidade. Além disso, a prática de manipular proporções pode ajudar bastante.

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Resolução:

Sabemos que a densidade do gás é de 6,0 g/L e que, nas mesmas condições de temperatura e pressão, a densidade do O₂ é de 3,0 g/L.

Como a massa molar do O2O_2O2​ é 32 g/mol, podemos estabelecer uma regra de tres: Mhidreto/32=6/3=Mhidreto=32*2=64

A fórmula empírica do hidreto é XH₃ e a massa molar do elemento X é 13 g/mol. Logo, a massa molar da fórmula empírica é:

Me​=13+(3×1)=16 g/mol

verifica quantas vezes a massa da fórmula empírica cabe na molecular:

64/16=4

logo, a fórmula molecular será:

(XH3​)×4=X4​H12​

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