Observe a equação que representa a reação entre o zinco metálico e uma solução aquosa de ácido clorídrico e associa a pergunta ao resultado:
Dados: massa molar:
; Volume molar
e 1 atm
; Constante de Avogadro:
O volume em litros de gás hidrogênio a
e 1 atm ao reagir completamente
de zinco metálico?
Escolher...
Escolher...
4,48
8,96
89,6
11,2
44,8
| Escolher... |
| Escolher... |
| 4,48 |
| 8,96 |
| 89,6 |
| 11,2 |
| 44,8 |
Passo 1
O enunciado dá a equação da reação
e pergunta: qual é o volume, em litros, de gás
nas condições
e
quando reagem completamente
mol de zinco metálico?
Dados fornecidos e relevantes:
Dados fornecidos e relevantes:
As opções apresentadas no enunciado são:
(litros).
Passo 2
Entender a estequiometria da reação passo a passo (aulas rápidas):
- Na reação escrita, os coeficientes estequiométricos indicam a relação entre mols das espécies. Aqui o coeficiente de
é e o de também é . - Isso significa que
mol de reage para produzir mol de . - Então, a relação molar é:
Aplicando ao caso dado: se reagem completamente
mol de
, o número de mols de
formado é
Explicação didática: pensar em “moles como contagem química” — se 1 bola de Zn gera 1 bola de H2, então 0,1 bola de Zn gera 0,1 bola de H2. Simples assim.
Passo 3
Converter o número de mols de
para volume nas condições dadas usando o volume molar:
Fórmula usada e o que cada símbolo significa:
Fórmula usada e o que cada símbolo significa:
onde
é o volume do gás (em litros),
é o número de mols do gás (em mol) e
é o volume molar nas condições fornecidas (em
).
Substituindo:
Substituindo:
Fazendo a multiplicação passo a passo:
Portanto
Passo 4
Método alternativo (mesma ideia, com número de moléculas) para reforçar o conceito e mostrar que chega ao mesmo resultado:
- Primeiro, número de moléculas de
:
- Volume por molécula nas condições padrão:
- Multiplicando o número de moléculas pelo volume por molécula:
Conclusão: os dois métodos concordam, reforçando que o resultado correto é
.
Passo 5
Comparação com as opções fornecidas: as opções eram
litros. O valor calculado
não aparece entre as alternativas. Possíveis causas (para você ficar esperto na prova): erro de escrita da alternativa, confusão de fator
(algumas alternativas são múltiplos de
), ou uso incorreto do número de mols pelo enunciador. Mas o processo correto e o resultado correto, com base na estequiometria e no volume molar dado, é
.