LISTA DE EXERCÍCIOS = CINÉTICA QUÍMICA/ESTEQUIOMETRIA
Coletou-se água no rio Tietê, na cidade de São Paulo. Para oxidar completamente toda a matéria orgânica contida em 1,00L dessa amostra, microorganismos consumiram 48,0 mg de oxigênio (O2). Admitindo que a matéria orgânica possa ser representada por C6 H10 O5 e sabendo que sua oxidação completa produz CO2 e H2 O, qual a massa da matéria orgânica por litro da água do rio?

Passo 1

O enunciado diz que para oxidar completamente toda a matéria orgânica de 1,00 L de água foram consumidos 48,0 mg de oxigênio ( O2). A matéria orgânica é representada por C6H10O5 e sua oxidação completa gera CO2 e H2O. O conteúdo é estequiometria de reação química redox; vamos precisar balancear a equação, calcular quantos mols de O2 foram consumidos, usar a razão molar entre O2 e C6H10O5 e, por fim, calcular a massa de matéria orgânica.

Passo 2

Balanceando a reação de oxidação completa de C6H10O5 em CO2 e H2O, temos:
C6H10O5 + x,O2 ;longrightarrow; 6,CO2 + 5,H2O
Contando oxigênios, à direita há 6times2 + 5times1=17 átomos, e em C6H10O5 já há 5, então 5+2x=17 leva a x=6. Logo a equação balanceada é
C6H10O5 + 6,O2 longrightarrow 6,CO2 + 5,H2O

Passo 3

Calculamos quantos mols de O2 correspondem a 48,0 mg:
primeiro convertemos para gramas: 48,0 mg=0,0480 g.
Em seguida,
nO2=0,0480 g32,00 g/mol=0,00150 mol

Passo 4

Pela estequiometria da reação, cada mol de C6H10O5 consome 6 mol de O2. Assim,
norg=nO26=0,001506=0,000250 mol

Passo 5

Agora encontramos a massa de C6H10O5. A massa molar é
M = 6times12,01 + 10times1,008 + 5times16,00 = 162,14 g/mol
Logo,
morg=norgtimes M =0,000250 moltimes162,14 g/mol =0,0405 g

Passo 6

Convertendo para miligramas por litro:
0,0405 g=40,5 mg

Resposta

A massa de matéria orgânica por litro da água do rio é de 40,5 mg/L.

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