1. A água oxigenada (solução aquosa de \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} ) é vendida em recipientes escuros ou em plásticos opacos. Isso é devido ao fato de a luz ser um dos fatores responsáveis por sua decomposição, na qual ocorre a liberação de \mathrm{O}_{2}(\mathrm{~g}). Uma água oxigenada a 10 \% \mathrm{~m} / \mathrm{v} apresenta concentração aproximadamente igual a
    a) 10 volumes.
    b) 17 volumes.
    c) 25 volumes.
    d) 33 volumes.
    e) 41 volumes.

Passo 1

O enunciado pergunta o “volume” de oxigênio liberado pela decomposição completa de uma água oxigenada a 10\% m/v, ou seja, quantos litros de \mathrm{O_2} (nas condições-padrão) são gerados por litro de solução. Para resolver, vamos usar estequiometria da reação
2\,\mathrm{H_2O_2}\longrightarrow\mathrm{O_2}+2\,\mathrm{H_2O}
e o conceito de molar volume do gás nas condições-padrão ( 22,4,L/mol).

Passo 2

Determinar quantos gramas de \mathrm{H_2O_2} há em 1,L de solução a 10\% m/v.
Isso significa 10,g de \mathrm{H_2O_2} em 100,mL, logo em 1000,mL há
100\;\mathrm g\;\mathrm{H_2O_2}.

Passo 3

Calcular o número de mols de \mathrm{H_2O_2} em 100,g.
A massa molar é aproximadamente 34,g/mol, portanto
n_{\mathrm{H_2O_2}} =\frac{100\;\mathrm g}{34\;\mathrm{g/mol}} \approx2,94\;\mathrm{mol}.

Passo 4

Pela estequiometria da reação, 2 mol de \mathrm{H_2O_2} geram 1 mol de \mathrm{O_2}. Logo,
n_{\mathrm{O_2}} =\frac{n_{\mathrm{H_2O_2}}}{2} \approx\frac{2,94}{2} =1,47\;\mathrm{mol}.

Passo 5

Converter o número de mols de \mathrm{O_2} em volume nas condições-padrão ( 22,4,L/mol):
V_{\mathrm{O_2}} =n_{\mathrm{O_2}}\times22,4\;\mathrm{L/mol} \approx1,47\times22,4 \approx32,9\;\mathrm L.
Arredondando, obtemos cerca de 33 L de \mathrm{O_2} por litro de solução, ou seja, “ 33 volumes”.

Resposta

d) 33 volumes.

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