Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 17.1 - Ex. 75
Na tentativa de criar hidrogênio líquido para combustível, uma das propostas é converter água velha simples em gases e por eletrólise. Quantas moles de cada um desses gases resultam da eletrólise de de água?
Passo 1
Falaa! Então, o que ele quer saber é quantos moles de e tem em de água .
Percebe que em cada molécula de água temos uma molécula de mais um átomo de . Vamos esquematizar desse jeito:
Só que a gente não quer a quantidade de moles de , mas de . Mas tudo bem, porque para fazer usamos o dobro de , ou seja, é a metade de . Assim, podemos dizer que em cada molécula de a gente tem metade da molécula de . Nosso esquema fica
A ideia é a gente achar quantos moles de água nós temos, e a partir daí ver quantos moles de e temos, seguindo essa proporção do esqueminha.
Passo 2
Primeiro achamos quanto de massa temos em de água. Vamos usar a massa específica da água que é de :
Aí a gente usa a massa molar de e para saber quantos mols de água temos nessa quantidade de massa:
A massa molar da água vai ser
Aí a quantidade de mols de água é
Passo 3
Agora a gente usa as proporções. Para uma molécula de água temos uma de , então para um mol de água temos 1 mol de , assim temos de .
Vimos também que em numa molécula de água temos meia molécula de , então temos a metade do número de mols:
Obs: no gabarito ele usa 110 mols e 55 mols, mas é uma questão de arredondamento. Achamos que fizemos os arredondamentos mais certinhos aqui, tá? 😉