Células a combustível de hidrogênio-oxigênio são usadas no ônibus espacial para fornecer eletricidade e água potável para o suporte da vida. Sabendo que a reação da célula ocorre conforme a reação não balanceada H2(g) + O2(g) → H2O(), qual é o número de mols de água formado na reação de 0,25 mol de oxigênio gasoso com hidrogênio suficiente?
a) 0,32 mol
b) 0,50 mol
c) 1,5 mol
d) 2,6 mol
e) 0,22 mol

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um problema envolvendo reação química e estequiometria (que é a parte da química que estuda as quantidades das substâncias envolvidas nas reações). O enunciado fala sobre uma célula a combustível que usa hidrogênio (H₂) e oxigênio (O₂) para produzir água (H₂O). A pergunta é: quantos mols de água são formados quando 0,25 mol de oxigênio reage com hidrogênio suficiente?

Passo 2

Primeiro, a gente precisa balancear a equação química. A equação não está balanceada:
H2(g) + O2(g) H2O(l)

Passo 3

Vamos balancear os átomos de hidrogênio (H) e de oxigênio (O).
  • No lado dos reagentes temos:
    • Hidrogênio: 2 átomos (de H₂)
    • Oxigênio: 2 átomos (de O₂)
  • No lado dos produtos:
    • Hidrogênio: 2 átomos (de H₂O)
    • Oxigênio: 1 átomo (de H₂O)
Para balancear o oxigênio, precisamos de 2 moléculas de água:
H2(g) + O2(g) 2,H2O(l)
Agora, verificando novamente:
  • Hidrogênio: 2 no reagente e 4 nos produtos
  • Oxigênio: 2 no reagente e 2 nos produtos
Para balancear o hidrogênio, colocamos 2 moléculas de H₂:
2,H2(g) + O2(g) 2,H2O(l)

Passo 4

Agora que a equação está balanceada, podemos ver a razão molar entre oxigênio e água. Pela equação balanceada:
1,mol O2 2,mols H2O
Então, para cada mol de O₂ que reage, formam-se 2 mols de H₂O.

Passo 5

A gente tem 0,25 mol de O₂. Usando a razão molar:
0,25,mol O2 times 2,mol H2O1,mol O2 = 0,50,mol H2O

Resposta

b) 0,50 mol

Exercícios relacionados