1. Comprender los conceptos

* Velocidad promedio de gases: La velocidad promedio de las moléculas de gas está relacionada con su temperatura y masa molar.

* Velocidad cuadrada de raíz (VRMS): Una forma común de expresar la velocidad promedio de las moléculas de gas es la velocidad cuadrada de raíz. La fórmula es:

VRMS =√ (3RT/m)

dónde:

* R es la constante de gas ideal (8.314 j/mol · k)

* T es la temperatura en Kelvin

* M es la masa molar en kg/mol

2. Configure la ecuación

Queremos que los VRM de xenón (xe) sean igual a los VRMS de gas de cloro (CL2) a 24 ° C. Llamemos a la temperatura de Xenon TX:

√ (3r*tx/mxe) =√ (3r*tcl2/mcl2)

3. Convierta temperaturas a Kelvin

* Tcl2 =24 ° C + 273.15 =297.15 K

4. Determinar masas molares

* Mxe =131.29 g/mol =0.13129 kg/mol

* MCL2 =2 * 35.45 g/mol =70.90 g/mol =0.07090 kg/mol

5. Resolver para TX

Dado que el término '3R' aparece en ambos lados, se cancela. Podemos simplificar la ecuación y resolver TX:

√ (tx/mxe) =√ (TCL2/MCL2)

Cuadrado ambos lados:

TX/MXE =TCL2/MCL2

Resolver para TX:

Tx =tcl2 * (mxe/mcl2)

6. Calcule TX

TX =297.15 K * (0.13129 kg/mol/0.07090 kg/mol)

Tx ≈ 552.7 k

7. Convierta de regreso a Celsius

TX ≈ 552.7 K - 273.15 =279.55 ° C

Por lo tanto, los átomos de xenón tendrán la misma velocidad promedio que las moléculas de CL2 a 24 ° C cuando el xenón tiene aproximadamente 279.55 ° C.