Sabendo-se que 80 g de hidrogênio se combinam com 640 g de oxigênio produzindo 720 g de água, explique o que aconteceria se colocássemos 160 g de hidrogênio e mantivéssemos a quantidade de oxigênio.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que o enunciado está nos dizendo. A gente sabe que 80 gramas de hidrogênio (
) reagem com 640 gramas de oxigênio (
) para formar 720 gramas de água (
). A matéria que estamos lidando aqui é reação química e, especificamente, a estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações quantitativas entre reagentes e produtos nas reações químicas. Para resolver isso, vamos precisar usar a teoria das proporções e entender como calcular as quantidades usando as massas molares.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular as massas molares dos reagentes e do produto para entender quantos mols estamos lidando. A massa molar do hidrogênio (
) é aproximadamente 2 g/mol, do oxigênio (
) é cerca de 32 g/mol e da água (
) é 18 g/mol.
Passo 3
Agora, vamos calcular quantos mols de cada reagente temos inicialmente. Para o hidrogênio:
E para o oxigênio:
Passo 4
Com esses mols, precisamos ver a proporção na reação. A reação balanceada para a formação de água é:
Isso significa que 2 mols de
reagem com 1 mol de
para formar 2 mols de
. Vamos comparar com o que temos:
Como as duas proporções são iguais, ambos os reagentes estão na quantidade exata para reagir completamente, formando 40 mols de água, que confirma os 720 g de água mencionados (
).
Passo 5
Agora, vamos ver o que acontece se colocarmos 160 g de hidrogênio mantendo a quantidade de oxigênio em 640 g. Primeiro, calculamos os mols de
:
Mantendo o oxigênio em 640 g, temos:
Passo 6
Usando a reação balanceada
, precisamos ver qual reagente é o limitante. Para 80 mols de
, a quantidade necessária de
seria:
Mas temos apenas 20 mols de
, então o oxigênio é o reagente limitante.
Passo 7
Agora, vamos calcular quantos mols de água serão formados com 20 mols de
:
Convertendo isso para gramas:
Resposta
Se colocarmos 160 g de hidrogênio mantendo 640 g de oxigênio, ainda assim serão formados 720 g de água, já que o oxigênio continua sendo o reagente limitante.