A remoção de de uma espaçonave tripulada pode ser feita por absorção com hidróxido de lítio, de acordo com a seguinte reação: . Pede-se: a) Quantos kg de LiOH serão necessários por pessoa por dia, se de for liberado por dia por pessoa?; e b) Qual será a penalização (aumento percentual) do peso se usar-se o NaOH , que é mais barato, em lugar do LiOH ?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre como remover dióxido de carbono ( ) de uma espaçonave usando hidróxido de lítio ( ). Vamos precisar entender reações químicas e fazer alguns cálculos de massa para descobrir quantos quilos de são necessários por pessoa por dia e qual seria o aumento de peso se usarmos hidróxido de sódio ( ) em vez de .

Passo 2

Primeiro, vamos analisar a reação química fornecida:

Essa equação nos diz que 2 mols de reagem com 1 mol de .

Passo 3

Sabemos que cada pessoa libera 1,0 kg de por dia. Vamos converter essa massa para mols. Primeiro, calculamos a massa molar do :
  • Carbono ©: 12 g/mol
  • Oxigênio (O): 16 g/mol × 2 = 32 g/mol
    Total: 12 + 32 = 44 g/mol
Então, a quantidade de mols de por dia por pessoa é:

Passo 4

Da reação, vemos que para cada 1 mol de , precisamos de 2 mols de . Então, a quantidade de mols de necessária é:

Passo 5

Agora, vamos converter esses mols de para massa. A massa molar do é:
  • Lítio (Li): 7 g/mol
  • Oxigênio (O): 16 g/mol
  • Hidrogênio (H): 1 g/mol
    Total: 7 + 16 + 1 = 24 g/mol
Portanto, a massa de necessária é:

Passo 6

Para a parte b, queremos saber o aumento percentual do peso se usarmos em vez de . Primeiro, encontramos a massa molar do :
  • Sódio (Na): 23 g/mol
  • Oxigênio (O): 16 g/mol
  • Hidrogênio (H): 1 g/mol
    Total: 23 + 16 + 1 = 40 g/mol
Usando a mesma quantidade de mols (45,45 mol):
Agora, calculamos o aumento de peso:

Resposta

a) São necessários aproximadamente 1,09 kg de por pessoa por dia.
b) A penalização do peso é de cerca de 68% se usar em vez de .

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