Enunciado
Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 4.1 - Ex. 62
62. Um pedaço de metal lítio foi colocado em um balão contendo água em um dia que a pressão atmosférica era . O lítio reagiu completamente com a água para produzir de gás hidrogênio, coletado sobre a água em . Nesta temperatura, a pressão parcial da água é .(a) Qual é a pressão parcial do hidrogênio no frasco de coleta? (b) Que massa de lítio reagiu?
Passo 1
a) Bora trabalhar!? Olha só! A primeira coisa que temos que fazer, é tentar equacionar essa reaçãozinha de combustão, sabendo que o a tendência do lítio ao reagir com a água, é formar uma base.
Agora vamos determinar o quanto em mols do produto gasoso é formado na reação. Para isso, usemos a equação de Clapeyron:
Onde
E com isso, façamos o cálculo:
Passo 2
Agora vamos tratar de dar uma olhada na nossa reaçãozinha do lítio com a água:
Bom! Para cada mol produzido de são produzidos mols de . Então se obtemos anteriormente, que foi produzido mol de , logo vai ser produzido consequentemente, mol de . E desse modo podemos obter a pressão parcial do hidrogênio gasoso através da seguinte fórmula:
Só que ainda restou água no recipiente! Mas a questão nos faz o favor de dizer a pressão parcial da água, de . Para acharmos nossa , basta subtrair a pressão atmosférica da pressão parcial da água:
Com isso façamos o cálculo, considerando apenas o hidróxido de lítio e o hidrogênio gasoso:
Passo 3
(b) O mesmo raciocínio que tivemos durante nossa análise da reação no , teremos para resolver esse item. Ora bolas! Se foi produzido mol de , é porque foi consumido o dobro do número de mols de , o equivalente a mol.
E sabendo que a massa molar do lítio é para determinar a massa de lítio consumido, basta usar a seguinte relação:
Resposta
a)
b)