(FESP-PE) Considere a equação: 2 \mathrm{~N}_{2} \mathrm{O}_{5(\mathrm{~g})} \rightarrow 4 \mathrm{NO}_{2(\mathrm{~g})}+\mathrm{O}_{2(\mathrm{~g})}
Admita que a formação de \mathrm{O}_{2} tem uma velocidade média constante e igual a 0,05 \mathrm{~mol} / \mathrm{s}. A massa de \mathrm{NO}_{2} formada em 1 min é: (Massas atômicas: \mathrm{N}=14 \mathrm{u}; \mathrm{O}=16 \mathrm{u} )
a) 96 g
b) 55,2 \mathrm{~g}
c) 12,0 \mathrm{~g}
d) 552,0 \mathrm{~g}
e) 5,52 \mathrm{~g}

Passo 1

O que o enunciado pede: calcular a massa de \mathrm{NO}_2 formada em 1 minuto.
Informações dadas:
  • Equação química: 2\\ \mathrm{N}_2\mathrm{O}_{5(\mathrm{g})} \rightarrow 4\\ \mathrm{NO}_{2(\mathrm{g})} + \mathrm{O}_{2(\mathrm{g})}
  • Velocidade média de formação de \mathrm{O}_2: \;0,05\\ \mathrm{mol/s}.
  • Tempo considerado: 1\\ \text{minuto} = 60\\ \mathrm{s}.
  • Massas atômicas: \; \mathrm{N}=14\\ \mathrm{u},\; \mathrm{O}=16\\ \mathrm{u}.

Passo 2

Entendendo a relação estequiométrica: a equação mostra que, para cada 1 mol de \mathrm{O}_2 formado, são formados 4 mol de \mathrm{NO}_2 (veja os coeficientes estequiométricos: 4 para \mathrm{NO}_2 e 1 para \mathrm{O}_2). Portanto, a velocidade de formação de \mathrm{NO}_2 é 4 vezes a velocidade de formação de \mathrm{O}_2.

Passo 3

Calcular a velocidade de formação de \mathrm{NO}_2:
r_{\mathrm{NO}_2} = 4 \times r_{\mathrm{O}_2} = 4 \times 0,05\\ \mathrm{mol/s} = 0,20\\ \mathrm{mol/s}.

Passo 4

Calcular o número de mols de \mathrm{NO}_2 formados em 1 minuto ( 60\\ \mathrm{s}):
n_{\mathrm{NO}_2} = r_{\mathrm{NO}_2} \times t = 0,20\\ \mathrm{mol/s} \times 60\\ \mathrm{s} = 12\\ \mathrm{mol}.

Passo 5

Calcular a massa molar de \mathrm{NO}_2: cada molécula tem um N e dois O,
M_{\mathrm{NO}_2} = 14 + 2\times 16 = 46\\ \mathrm{g/mol}.

Passo 6

Converter mols em massa: a massa de \mathrm{NO}_2 é
m = n_{\mathrm{NO}_2} \times M_{\mathrm{NO}_2} = 12 \times 46\\ \mathrm{g}.

Resposta

552 g

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