Mostre que 1L de água saturada com oxigênio a 25^circ C é capaz de oxidar completamente 8,1 mg de CH2 O polimérico (matéria orgânica). Dado: Em 1L de água tem-se 0,00027 mol de oxigênio.

Passo 1

Primeiro, vamos resumir o que a questão está pedindo. Queremos mostrar que 1 litro (L) de água saturada com oxigênio (O₂) a 25°C pode oxidar completamente 8,1 miligramas (mg) de CH2O polimérico, que é uma forma de matéria orgânica. Para isso, vamos usar a matéria de estequiometria química, que nos ajuda a relacionar as quantidades de reagentes e produtos em uma reação química. O dado que temos é que em 1L de água há 0,00027 mol de oxigênio.

Passo 2

Vamos começar escrevendo a equação química balanceada para a oxidação da CH2O com o oxigênio. A reação básica de oxidação completa de CH2O é:
CH2O + 12O2 CO2 + H2O
Aqui, um mol de CH2O reage com meio mol de O2 para formar dióxido de carbono ( CO2) e água ( H2O).

Passo 3

Agora, vamos usar a estequiometria da reação para relacionar a quantidade de oxigênio disponível com a quantidade de CH2O que pode ser oxidada. Da equação balanceada, vemos que cada meio mol de O2 oxida 1 mol de CH2O.
Então, a relação é:
1 mol de CH2O12 mol de O2 = 2 mol de CH2O1 mol de O2
Isso significa que para cada mol de O2 temos, podemos oxidar 2 mols de CH2O.

Passo 4

Sabemos que temos 0,00027 mol de O2 disponível. Usando a relação que encontramos:
Mols de CH2O = 2 times Mols de O2 = 2 times 0,00027 = 0,00054 mol
Portanto, com 0,00027 mol de oxigênio, podemos oxidar 0,00054 mol de CH2O.

Passo 5

Agora, vamos converter os mols de CH2O para massa em miligramas. Primeiro, precisamos calcular a massa molar da CH2O.
  • C: 12 g/mol
  • H: 2 × 1 g/mol = 2 g/mol
  • O: 16 g/mol
Então, a massa molar da CH2O é:
12 + 2 + 16 = 30 g/mol
Agora, multiplicamos os mols pela massa molar:
Massa = 0,00054 mol times 30 g/mol = 0,0162 g
Convertendo para miligramas:
0,0162 g times 1000 mg/g = 16,2 mg

Passo 6

A questão pede para mostrar que 1L de água pode oxidar 8,1 mg de CH2O. Observamos que, com os cálculos, 1L de água com 0,00027 mol de O2 pode oxidar 16,2 mg de CH2O. Isso é o dobro do valor solicitado.

Resposta

Portanto, 1L de água saturada com oxigênio a 25°C é capaz de oxidar completamente 8,1 mg de CH2O polimérico.

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