O bicarbonato de sódio (NaHCO3) é chamado de fermento químico porque, quando aquecido, libera CO2, que causa o crescimento das massas de biscoitos, roscas e pão durante o crescimento.
Calcule o volume (em L ) de CO2 produzido pelo aquecimento de 5,0 g de NaHCO3 a 180 ^circ C e 1,3 atm.
Reações: 2 NaHCO3(s) Na2 CO3(s)+H2 O(l)+CO2(g)
NH4 HCO3(s) NH3(g)+H2 O(l)+CO2(g)

Passo 1

Beleza, temos um exercício de química (estequiometria e gases ideais). O enunciado diz que, ao aquecer 5,0 g de NaHCO₃, ele decompõe liberando CO₂. Queremos saber o volume desse CO₂ a 180 °C e 1,3 atm. Para resolver, vamos precisar:
  1. Calcular quantos mols de NaHCO₃ temos;
  2. Usar a proporção da reação para achar mols de CO₂;
  3. Aplicar a equação dos gases ideais ( PV=nRT) para achar o volume.

Passo 2

Primeiro, converte massa em mols de NaHCO₃:
– Massa molar do NaHCO₃:
MNaHCO3 = 23,0 + 1,0 + 12,0 + 3times16,0 = 84,0;g/mol
– Número de mols:
nNaHCO3 = mM = 5,0;g84,0;g/mol approx 0,0595;mol

Passo 3

Agora, a reação balanceada diz:
2,NaHCO3(s) Na2CO3(s) + H2O(l) + CO2(g)
Ou seja, 2 mol de NaHCO₃ geram 1 mol de CO₂. Logo:
nCO2 = 12,nNaHCO3 = 12times0,0595approx0,02975;mol

Passo 4

A temperatura precisa estar em Kelvin:
T = 180,°C + 273 = 453;K

Passo 5

Usamos a equação dos gases ideais:
P,V = n,R,T Longrightarrow V = n,R,TP
onde R = 0,08206;Lcdot atm/(molcdot K), P=1,3;atm.

Passo 6

Substituindo:
V = 0,02975;moltimes0,08206;L,atm/mol,Ktimes453;K1,3;atm
Calculando passo a passo:
1) 0,02975times0,08206approx0,00244
2) 0,00244times453approx1,1069
3) 1,1069/1,3approx0,85;L

Resposta

O volume de CO₂ produzido é aproximadamente 0,85 L.

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