Questão 3
Lavoisier demonstrou que a água não era um elemento simples, mas sim uma substância composta formada pela reação entre os gases hidrogênio e oxigênio.
Ao reagir completamente 4 gramas de gás hidrogênio
com oxigênio suficiente, a massa de água
produzida será: (Dados massa atômica em g/mol:
).
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações e pede uma coisa:
- Massa de gás hidrogênio disponível:
de . - Oxigênio em excesso (ou seja, não é limitante).
- Massas atômicas:
e .
O que se pede: calcular a massa de águaformada quando toda a massa de reage.
Passo 2
Escrevendo e balanceando a reação química (reação de combustão do hidrogênio):
Explicação: a equação balanceada indica a relação estequiométrica entre as quantidades de reagentes e produtos. Aqui,
mols de
reagem com
mol de
para formar
mols de
. Logo, a proporção molar entre
e
é de
(cada mol de
gera um mol de
).
Passo 3
Conceito de mol e cálculo do número de mols de
:
- Definição rápida: o número de mols
de uma substância é dado por , onde é a massa (em gramas) e é a massa molar (em ). - Calcular a massa molar de
:
- Então o número de mols de
presentes é
Passo 4
Usar a estequiometria para achar o número de mols de
formados:
- Da equação balanceada a razão é
(ou ). - Portanto:
Passo 5
Calcular a massa molar da água
:
Explicação: conta-se quantos átomos de cada elemento há na molécula e multiplica-se pela massa atômica respectiva.
Passo 6
Calcular a massa de
formada:
Interpretação final: com
de
e oxigênio em excesso, forma-se
de água.