Na seguinte reação
. Temos 50 L de
a 1bar e a temperatura de
. a) Qual seria o volume de oxigênio produzido? Qual seria a massa de
necessária para consumir todo
? Qual é a massa de
produzida?
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos a reação química:
A gente tem 50 litros de dióxido de carbono (
) nas condições de 1 bar e 25°C. Precisamos descobrir:
a) O volume de oxigênio (
) produzido.
b) A massa de necessária para consumir todo o
.
c) A massa de carbonato de potássio ( ) produzida.
b) A massa de
c) A massa de carbonato de potássio (
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
produzem 3 mols de
. Então, a relação de volumes é a mesma dos mols (porque pressão e temperatura são constantes).
Vamos montar uma proporção:
Resolvendo para
:
Passo 3
Agora, vamos calcular a massa de
necessária para consumir todo o
. Olhando para a equação balanceada:
Isso significa que 2 mols de
reagem com 4 mols de
. Simplificando a relação:
Primeiro, vamos descobrir quantos mols de
temos. Usando a Lei dos Gases Ideais:
Onde:
-
bar -
L -
bar·L/mol·K -
Então:
Agora, multiplicando por 2 para encontrar os mols de
:
A massa molar de
é aproximadamente 86,10 g/mol. Então:
Passo 4
Por fim, vamos determinar a massa de
produzida. Observando a equação balanceada:
Então, 2 mols de
produzem 2 mols de
. Isso significa que:
Já sabemos que temos aproximadamente 2 mols de
, então teremos 2 mols de
.
A massa molar de
é aproximadamente 138,205 g/mol. Então:
Resposta
a) O volume de oxigênio produzido é de 75 litros.
b) A massa de
necessária é de 344,4 gramas.
c) A massa de
produzida é de 276,41 gramas.