Na seguinte reação 4 KO2+2 CO2 2 K2 CO3(s)+3 O2(g). Temos 50 L de CO2 a 1bar e a temperatura de 25^circ C. a) Qual seria o volume de oxigênio produzido? Qual seria a massa de KO2 necessária para consumir todo CO2 ? Qual é a massa de K2 CO3(s) produzida?

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos a reação química:
4 KO2 + 2 CO2 2 K2 CO3(s) + 3 O2(g)
A gente tem 50 litros de dióxido de carbono ( CO2) nas condições de 1 bar e 25°C. Precisamos descobrir:
a) O volume de oxigênio ( O2) produzido.
b) A massa de KO2 necessária para consumir todo o CO2.
c) A massa de carbonato de potássio ( K2 CO3) produzida.
Para resolver isso, vamos usar a estequiometria das reações químicas e a Lei dos Gases Ideais para lidar com os volumes dos gases.

Passo 2

Primeiro, vamos encontrar o volume de oxigênio produzido. A Lei dos Gases Ideais nos ajuda a relacionar volumes de gases nas mesmas condições de temperatura e pressão.
Na reação, 2 mols de CO2 produzem 3 mols de O2. Então, a relação de volumes é a mesma dos mols (porque pressão e temperatura são constantes).
Vamos montar uma proporção:
2 mols de CO23 mols de O2 = 50 L de CO2V L de O2
Resolvendo para V:
V = 3 times 502 = 75 L

Passo 3

Agora, vamos calcular a massa de KO2 necessária para consumir todo o CO2. Olhando para a equação balanceada:
4 KO2 + 2 CO2 dots
Isso significa que 2 mols de CO2 reagem com 4 mols de KO2. Simplificando a relação:
1 mol de CO2 2 mols de KO2
Primeiro, vamos descobrir quantos mols de CO2 temos. Usando a Lei dos Gases Ideais:
PV = nRT
Onde:
  • P = 1 bar
  • V = 50 L
  • R = 0,08314 bar·L/mol·K
  • T = 25°C = 298 K
Então:
n = PVRT = 1 times 500,08314 times 298 approx 2 mols de CO2
Agora, multiplicando por 2 para encontrar os mols de KO2:
2 mols de CO2 times 2 = 4 mols de KO2
A massa molar de KO2 é aproximadamente 86,10 g/mol. Então:
4 mols times 86,10 g/mol = 344,4 g

Passo 4

Por fim, vamos determinar a massa de K2 CO3 produzida. Observando a equação balanceada:
2 K2 CO3 são produzidos a partir de 2 CO2 ã
Então, 2 mols de CO2 produzem 2 mols de K2 CO3. Isso significa que:
1 mol de CO2 1 mol de K2 CO3
Já sabemos que temos aproximadamente 2 mols de CO2, então teremos 2 mols de K2 CO3.
A massa molar de K2 CO3 é aproximadamente 138,205 g/mol. Então:
2 mols times 138,205 g/mol = 276,41 g

Resposta

a) O volume de oxigênio produzido é de 75 litros.
b) A massa de KO2 necessária é de 344,4 gramas.
c) A massa de K2 CO3 produzida é de 276,41 gramas.

Exercícios relacionados