Mostre que 1L de água saturada com oxigênio a
é capaz de oxidar completamente
de
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
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
com o oxigênio. A reação básica de oxidação completa de
é:
Aqui, um mol de
reage com meio mol de
para formar dióxido de carbono (
) e água (
).
Passo 3
Agora, vamos usar a estequiometria da reação para relacionar a quantidade de oxigênio disponível com a quantidade de
que pode ser oxidada. Da equação balanceada, vemos que cada meio mol de
oxida 1 mol de
.
Então, a relação é:
Isso significa que para cada mol de
temos, podemos oxidar 2 mols de
.
Passo 4
Sabemos que temos 0,00027 mol de
disponível. Usando a relação que encontramos:
Portanto, com 0,00027 mol de oxigênio, podemos oxidar 0,00054 mol de
.
Passo 5
Agora, vamos converter os mols de
para massa em miligramas. Primeiro, precisamos calcular a massa molar da
.
- C: 12 g/mol
- H: 2 × 1 g/mol = 2 g/mol
- O: 16 g/mol
Então, a massa molar da
é:
Agora, multiplicamos os mols pela massa molar:
Convertendo para miligramas:
Passo 6
A questão pede para mostrar que 1L de água pode oxidar 8,1 mg de
. Observamos que, com os cálculos, 1L de água com 0,00027 mol de
pode oxidar 16,2 mg de
. 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
polimérico.