( 2,00 pontos) O carbeto de cálcio reage com água e dá acetileno gasoso, \mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{2}.
\mathrm{CaC}_{2}(s)+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(l) \rightarrow \mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2}(a q)+\mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{2}(g)
Calcule o volume (em litros) do acetileno produzido a 26^{\circ} \mathrm{C} e 684 mmHg , a partir de 0,025 \mathrm{~mol} \mathrm{CaC}_{2} e excesso de \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}.
P(\mathrm{~atm})=\frac{684 \mathrm{mmHg}}{760 \mathrm{mmHg} / \mathrm{atm}}=0,90 \mathrm{~atm}
Pela estequiometria da reação temos:
\begin{gathered} 1 \mathrm{~mol} \mathrm{de} \mathrm{CaC}_{2} \\\\ 0,025 \mathrm{~mol} \mathrm{de} \mathrm{CaC}_{2} \text {----------------------------------- } 1 \mathrm{~mol} \mathrm{de} \mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{2} \\\ p V=n R T \therefore V=\frac{n \cdot R \cdot T}{p}=\frac{(0,025 \mathrm{~mol})(0,0821)(299 \mathrm{~K})}{0,90 \mathrm{~atm}}=0,682 \text { Litros } \end{gathered}

Passo 1

O enunciado dá a reação
\mathrm{CaC}_{2}(s) \;+\;2\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}(l)\;\longrightarrow\;\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2}(aq)\;+\;\mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{2}(g)
e pede o volume de \mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{2} obtido a 26^\circ\mathrm{C} e 684\\ \mathrm{mmHg}, partindo de 0,025 mol de \mathrm{CaC}_{2}. Vamos usar duas ideias: (1) estequiometria para achar o número de mols de \mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{2} e (2) equação dos gases ideais para converter mols em volume.

Passo 2

Pela estequiometria, 1 mol de \mathrm{CaC}_{2} gera 1 mol de \mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{2}. Logo, com 0,025 mol de \mathrm{CaC}_{2} teremos
n(\mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{2}) = 0,025\\ \text{mol}.

Passo 3

Convertendo pressão e temperatura para as unidades da equação PV=nRT:
P = \frac{684\\ \mathrm{mmHg}}{760\\ \mathrm{mmHg/atm}} = 0,90\\ \mathrm{atm}, \quad T = 26^\circ\mathrm{C} + 273 = 299\\ \mathrm{K}.

Passo 4

Aplicamos a equação dos gases ideais
PV = n\,R\,T
e isolamos V:
V = \frac{n\,R\,T}{P}.

Passo 5

Substituindo n=0,025 mol, R=0,0821\\ \mathrm{L\cdot atm/(mol\cdot K)}, T=299 K e P=0,90 atm:
V = \frac{0,025 \times 0,0821 \times 299}{0,90} \approx 0,682\\ \mathrm{L}.

Resposta

O volume de \mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{2} produzido é aproximadamente 0,682 L.

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