06 - (FURG RS) Abaixo é mostrada a equação de decomposição da água oxigenada:
\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2(\mathrm{l})} \rightarrow \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(\mathrm{l})}+1 / 2 \mathrm{O}_{2(\mathrm{~g})}
A decomposição foi realizada em determinadas condições e mediu-se a massa de \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} remanescente a intervalos de tempos regulares. Com os dados obtidos, montou-se a tabela abaixo:
Tempo(min) 0 3 6 9 12
\mathrm{M} \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}(\mathrm{~g}) 300 204 136 85 39
A velocidade média de decomposição do \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} em \mathrm{mol} / \mathrm{s}, no intervalo de tempo entre 0 e 3 minutos, é de, aproximadamente:
a) 0,320 \mathrm{~mol} / \mathrm{s}.
b) 0,032 \mathrm{~mol} / \mathrm{s}.
c) 0,160 \mathrm{~mol} / \mathrm{s}.
d) 0,016 \mathrm{~mol} / \mathrm{s}.
e) 0,023 \mathrm{~mol} / \mathrm{s}.

Passo 1

O enunciado trata da decomposição
\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2(\mathrm{l})}\to \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{(\mathrm{l})} + \tfrac12\,\mathrm{O}_{2(\mathrm{g})}
e fornece a massa de \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2} remanescente em função do tempo. Queremos a velocidade média de decomposição de \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2}, em \mathrm{mol/s}, entre 0 e 3 min. Para isso, precisamos:
  1. Calcular a massa consumida nesse intervalo.
  2. Converter essa massa em moles usando a massa molar de \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2} 34\,\mathrm{g/mol}.
  3. Dividir o número de mols pelo tempo em segundos (3 min =180 s).

Passo 2

Massa consumida entre 0 e 3 min:
300\,\mathrm{g} - 204\,\mathrm{g} = 96\,\mathrm{g}.
Convertendo para mols:
n = \frac{96\,\mathrm{g}}{34\,\mathrm{g/mol}} \approx 2{,}8235\,\mathrm{mol}.

Passo 3

Intervalo de tempo em segundos:
3\,\text{min} = 3 \times 60\,\mathrm{s} = 180\,\mathrm{s}.
Velocidade média (magnitude) em mol/s:
\bar v = \frac{2{,}8235\,\mathrm{mol}}{180\,\mathrm{s}} \approx 0{,}0157\,\mathrm{mol/s}.

Passo 4

Arredondando para duas casas decimais no milésimo, temos aproximadamente 0{,}016\,\mathrm{mol/s}, que corresponde à alternativa (d).

Resposta

(d) 0,016\,\mathrm{mol/s}

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