Misturando 2 g de hidrogênio e 32 g de oxigênio em um balão de vidro e provocando a reação entre os gases, obteremos:
(Dados:
)
a) 32 g de água com 2 g de oxigênio, que não reagiram.
b) 32 g de água com 1 g de oxigênio, que não reagiu.
c) 34 g de água oxigenada.
d) 34 g de água, não restando nenhum dos gases.
e) 18 g de água ao lado de 16 g de oxigênio, que não reagiram.
(Dados:
a) 32 g de água com 2 g de oxigênio, que não reagiram.
b) 32 g de água com 1 g de oxigênio, que não reagiu.
c) 34 g de água oxigenada.
d) 34 g de água, não restando nenhum dos gases.
e) 18 g de água ao lado de 16 g de oxigênio, que não reagiram.
Passo 1
O enunciado fornece a mistura inicial dos gases e pede que identifiquemos qual alternativa descreve corretamente o que acontece após a reação. Dados fornecidos:
- Massa de hidrogênio:
. - Massa de oxigênio:
. - Massas atômicas (fornecidas):
e . - Alternativas (a) a (e) — escolher qual está correta.
O que devemos encontrar: quanto de água forma-se e quais quantidades (se houver) de algum dos gases permanecem sem reagir.
Passo 2
Conceitos básicos que vou usar (explicando com calma):
- Mol e massa molar: a massa molar de uma substância (em g·mol^{-1}) é a massa de 1 mol daquela substância. O número de mols é dado por
- Para moléculas, a massa molar é a soma das massas atômicas. Vou calcular as massas molares das espécies envolvidas usando as massas atômicas dadas:
-
: dois átomos de H massa molar . -
: dois átomos de O massa molar . -
: dois H e um O massa molar .
-
Passo 3
Calcular os mols de reagentes disponíveis:
- Mols de
:
- Mols de
:
Passo 4
Equação balanceada da reação entre hidrogênio e oxigênio formando água:
Interpretação da estequiometria: 2 mol de
reagem com 1 mol de
. Em termos de razão: para cada 1 mol de
são necessários 2 mol de
; para cada 1 mol de
é necessário
mol de
.
Comparar com o que há disponível:
- Se usamos os
de , o necessário seria
Como há
de
disponível, o
está em excesso e o
é o reagente limitante.
Passo 5
Calcular quanto de produto se forma e quanto de
sobra.
Mols de
formados: pela estequiometria,
→
, portanto
produz
. Logo
Massa de água formada:
Oxigênio consumido:
Oxigênio restante:
Verificação rápida pela conservação de massa: massa reagentes
. Massa produtos
. Tudo bate.
Passo 6
Conclusão e comparação com as alternativas: o resultado que encontramos é
de água e
de oxigênio que não reagiram. Isso corresponde à alternativa (e).
Resposta
e)
de água ao lado de
de oxigênio, que não reagiram.