A reação de Sabatier usa hidrogênio para gerar água a partir de resíduos de dióxido de carbono na estação espacial: CO2(g)+4 H2(g) CH4(g)+2 H2 O(l). O hidrogênio é estocado como líquido com densidade 0,070 g cdot cm^-3. Que massa de água pode ser produzida na reação de 2,0 L de H2(l)?

Passo 1

Beleza, o exercício é de estequiometria (reação química e proporção de reagentes/produtos). A reação é
CO2(g) + 4,H2(g) ;longrightarrow; CH4(g) + 2,H2O(l)
e a gente tem 2,0 L de hidrogênio líquido com densidade .
O que vamos usar:
  • Conversão de volume em massa usando densidade;
  • Conversão de massa em número de mols usando massa molar;
  • Proporção estequiométrica entre e ;
  • Cálculo de massa de a partir dos mols obtidos.

Passo 2

Converter o volume de m(H2) = rho times V = 0,070;gcm^3times 2000;cm^3 = 140;g em massa.
Densidade .
Volume .
Logo a massa é

Passo 3

Calcular quantos mols de n(H2)=m(H2)M(H2) =140;g2,0;g/mol =70;mol isso corresponde.
Massa molar aproximada: .

Passo 4

Usar a proporção estequiométrica da reação:
4 mols de n(H2O)=0,5times n(H2) =0,5times 70;mol =35;mol → 2 mols de .
Então cada 1 mol de gera mol de .

Passo 5

Transformar mols de m(H2O) = n(H2O)times M(H2O) =35;moltimes 18;g/mol =630;g em massa.
Massa molar de = .

Resposta

A reação de 2,0 L de líquido pode produzir 630 g de água.

Exercícios relacionados