PARTE 2 - EM EQUIPE (QUESTÕES 5 A 8)
Em uma reação, o alumínio reage com ácido clorídrico (HCl) para formar cloreto de alumínio (A l C l3) e hidrogênio gasoso (H2) :
(I) Se 10,0 g de alumínio reagem completamente com o ácido, qual será o volume de H2 liberado, a 0^circ C e 1 atm?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação química onde o alumínio ($ \mathrm{Al} Al áí \mathrm{HCl} HCl í \mathrm{AlCl}_3 AlCl3 ê \mathrm{H}_2 $). A pergunta é: se a gente usa 10,0 g de alumínio que reagem completamente com o ácido, qual o volume de hidrogênio gasoso liberado a $ 0^{\circ} \mathrm{C} $ e 1 atm? Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de estequiometria e as leis dos gases, especificamente a Lei dos Gases Ideais.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a equação balanceada da reação:
2 , Al + 6 , HCl 2 , AlCl3 + 3 , H2
Isso nos mostra que 2 mols de alumínio produzem 3 mols de hidrogênio.

Passo 3

Agora, vamos calcular a quantidade de mols de alumínio que temos. A massa molar do $ \mathrm{Al} $ é aproximadamente $ 26,98 , \mathrm{g/mol} $.
Al

Passo 4

Usando a estequiometria da reação, sabemos que para cada 2 mols de $ \mathrm{Al} $, produzimos 3 mols de $ \mathrm{H}_2 $. Então:
Al

Passo 5

Agora, vamos usar a Lei dos Gases Ideais para encontrar o volume do hidrogênio produzido. A fórmula é:
PV = nRT
Onde:
  • $ P $ é a pressão (1 atm)
  • $ V $ é o volume que queremos encontrar
  • $ n $ é o número de mols de gás (0,556 mol)
  • $ R $ é a constante dos gases ($ 0,0821 , \mathrm{L \cdot atm/mol \cdot K} $)
  • $ T $ é a temperatura em Kelvin. Como $ 0^{\circ} \mathrm{C} $ é igual a 273,15 K.

Passo 6

Rearranjando a equação para encontrar $ V $:
V
Substituindo os valores:
V = nRTP
V = 0,556 , mol times 0,0821 , L cdot atm/mol cdot K times 273,15 , K1 , atm
V approx 12,47 , L cdot atm1 , atm

Resposta

O volume de hidrogênio gasoso liberado é aproximadamente 12,5 litros.

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