DETERMINE o volume de gás carbônico gerado por esse comprimido, nas CATP, considerando um rendimento reacional de 80%. (Dado: Volume molar nas CATP:24L)
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que o enunciado pede e o que a gente precisa pra resolver.
- Enunciado resumido: “Determinar o volume de CO₂ gerado por um comprimido, nas CATP, sabendo que o rendimento da reação é 80 % e que o volume molar nessas condições é 24 L/mol.”
- Conteúdo envolvido: estequiometria de reação gasosa, conceito de rendimento e uso do volume molar (V_m).
- O que falta? Precisamos saber quantos mols de reagente (ou a massa do comprimido) reagem para, daí sim, calcular a quantidade de CO₂ produzida.
Passo 2
Escrever a reação química. Um comprimido efervescente típico leva bicarbonato de sódio e um ácido, por exemplo:
NaHCO₃ + HCl → NaCl + CO₂ + H₂O
Nessa reação, 1 mol de NaHCO₃ (ou de HCl, se for limitante) gera 1 mol de CO₂.
NaHCO₃ + HCl → NaCl + CO₂ + H₂O
Nessa reação, 1 mol de NaHCO₃ (ou de HCl, se for limitante) gera 1 mol de CO₂.
Passo 3
Calcular a quantidade teórica de mols de CO₂ (n_teórica).
Seja m a massa do reagente limitante (em g) e M o seu peso molecular (em g/mol). Então:
Seja m a massa do reagente limitante (em g) e M o seu peso molecular (em g/mol). Então:
e, pela estequiometria, isso seria o número de mols de CO₂ esperados sem perdas.
Passo 4
Aplicar o rendimento de 80 %.
O rendimento relaciona mols reais de CO₂ (n_real) com mols teóricos:
O rendimento relaciona mols reais de CO₂ (n_real) com mols teóricos:
Passo 5
Converter mols de CO₂ em volume nas CATP usando o volume molar V_m = 24 L/mol:
Resposta
Não é possível obter um valor numérico final porque o enunciado não informa a massa (ou os mols) do reagente disponível no comprimido. Sem esse dado, só conseguimos deixar a resposta na forma geral: