Exercícios Resolvidos de Estequiometria dos Gases

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Enunciado

O dióxido de carbono e a água produzem, por meio de uma série de etapas enzimáticas do processo de fotossíntese, glicose e oxigênio, de acordo com a equação:

6   C O 2 g + 6   H 2 O l → C 6 H 12 O 6 s + 6   O 2 ( g )

Sabendo-se que a pressão parcial do dióxido de carbono na troposfera é 0,26   T o r r e que a temperatura é 25 o C , calcule o volume de ar necessário para produzir 10g de glicose.

Dado: a pressão do ar na troposfera é a pressão atmosférica (1 atm).

Passo 1

Vamos com calma que esse exercício tem uns dados meio difíceis de manipular! Ok, ele diz que queremos 10g de glicose e precisamos saber a quantidade de ar para produzir isso. Mas não tem ar na reação química, certo?

O que tem é o C O 2 , que está presente no ar com uma pressão parcial de 0,26   T o r r . Ou seja, precisamos primeiro calcular quanto de C O 2 precisamos para produzir 10g de glicose para, a partir dele, calcular o volume de ar!

Então vambora!

A relação molar g l i c o s e - C O 2 é dada pela equação química, e a massa molar da glicose é 180   g / m o l .

1   m o l   g l i c o s e - 180 g   g l i c o s e - 6   m o l s   d e   C O 2

10 g   g l i c o s e - x   m o l s   d e   C O 2

x = 0,334   m o l s   d e   C O 2

Ou seja, para produzirmos 10g de glicose, precisamos de 0,334 mols de C O 2 .

Passo 2

Ok, esse passo agora é mais difícil porque a relação não é nem um pouco óbvia... Sabemos que a pressão do ar na atmosfera é 1   a t m = 760   T o r r .

Ou seja, a pressão total é 760   T o r r . Com a pressão parcial e a fração molar, conseguimos calcular o número de mols de ar necessário, já que n a r = n t o t a l .

P p a r c i a l C O 2 = x C O 2 × P t o t a l

0,26   T o r r = n C O 2 n a r × 760   T o r r

Como n C O 2 = 0,334   m o l s ,

0,26   T o r r = 0,334   m o l s n a r × 760   T o r r

n a r = 976,3     m o l s   d e   a r

Agora é só calcular isso em litros!

p V = n R T

1   a t m × V = 976,3   m o l × 0,082 a t m . L m o l . K × 298   K

V = 23   856,9   L

Resposta

23   856,9   L

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