Numa estação espacial, emprega-se óxido de lítio para remover o CO2 no processo de renovação do ar de respiração, segundo a equação: Li2O + CO2 _ Li2CO3. Sabendo-se que são utilizadas unidades de absorção contendo 1,8 kg de Li2O, qual a massa de CO2 que cada uma delas pode absorver?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse problema juntos! A gente está lidando com estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações quantitativas entre os reagentes e produtos de uma reação química. No caso, queremos descobrir quanto de $ CO_2 $ é absorvido por 1,8 kg de $ Li_2O $ usando a equação química dada:
Para resolver isso, vamos precisar calcular as massas molares dos compostos envolvidos, converter as massas dadas em moles e usar a proporção da reação para encontrar a massa de $ CO_2 $ absorvida.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular as massas molares dos compostos que aparecem na reação. A massa molar é a massa de um mol de uma substância e é medida em $ g/mol $. Vamos usar a tabela periódica para achar as massas atômicas:
- Lítio (Li): aproximadamente 6,94 g/mol
- Oxigênio (O): aproximadamente 16,00 g/mol
- Carbono ©: aproximadamente 12,01 g/mol
Agora, calculamos a massa molar de cada composto:
-
$ Li_2O $:
-
$ CO_2 $:
-
$ Li_2CO_3 $:
Passo 3
Agora, vamos converter a massa de $ Li_2O $ que temos para moles. A gente sabe que temos 1,8 kg de $ Li_2O $, que é igual a 1800 g.
Usamos a fórmula:
Aplicando:
Passo 4
Agora que sabemos quantos moles de $ Li_2O $ temos, vamos usar a proporção da reação para encontrar os moles de $ CO_2 $ necessários.
Na equação balanceada:
A proporção entre $ Li_2O $ e $ CO_2 $ é de 1:1. Ou seja, para cada mol de $ Li_2O $ que reage, precisamos de 1 mol de $ CO_2 $.
Então:
Passo 5
Agora, vamos converter os moles de $ CO_2 $ de volta para massa, usando a massa molar que calculamos antes.
Aplicando:
Convertendo para kg:
Resposta
Cada unidade de absorção com 1,8 kg de $ Li_2O $ pode absorver aproximadamente 2,65 kg de ( CO_2}.