O dióxido de carbono e água produzem, por meio de uma série de etapas enzimáticas do processo de fotossíntese, glicose e oxigênio, de acordo com a equação:
Sabendo-se que a pressão parcial do dióxido de carbono na troposfera é 0,26 torr e a temperatura é de , calcule o volume de necessário para produzir de glicose.

Passo 1

Beleza, vamos começar resumindo o que a questão está pedindo. A gente sabe que na fotossíntese, o dióxido de carbono ( ) e a água ( ) reagem para formar glicose ( ) e oxigênio ( ). A equação química é:
A questão quer que calculemos o volume de necessário para produzir 10,0 g de glicose, sabendo que a pressão parcial do na troposfera é 0,26 torr e a temperatura é de .
Vamos precisar usar conceitos de estequiometria (para relacionar as quantidades das substâncias na reação) e a lei dos gases ideais (para relacionar pressão, volume, temperatura e quantidade de gás).

Passo 2

Primeiro, vamos converter os 10,0 g de glicose ( ) para moles, porque as equações químicas trabalham com mols.
A massa molar da glicose é calculada somando as massas atômicas de todos os átomos na fórmula:
Agora, calculamos os moles de glicose:

Passo 3

Agora, vamos usar a estequiometria da reação para descobrir quantos mols de são necessários para produzir 0,0555 mol de glicose.
A equação balanceada nos diz que 6 mols de produzem 1 mol de glicose. Então:

Passo 4

Agora, vamos usar a lei dos gases ideais para encontrar o volume de necessário. A lei dos gases ideais é dada por:
Onde:
  • é a pressão
  • é o volume
  • é o número de mols
  • é a constante dos gases ideais ( )
  • é a temperatura em Kelvin
Primeiro, precisamos converter a pressão de torr para atm e a temperatura de Celsius para Kelvin.
Agora, rearranjamos a equação para encontrar o volume :
Calculando:

Resposta

O volume de necessário para produzir 10,0 g de glicose é de aproximadamente 23.814 litros.

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