1. (Uel) Considere a reação de decomposição térmica de 0,50 \mathrm{~mol} de dicromato de amônio, de acordo com a equação:
    \left(\mathrm{NH}_{4}\right)_{2} \mathrm{Cr}_{2} \mathrm{O}_{7(\mathrm{~s})} \rightarrow \mathrm{N}_{2(\mathrm{~g})}+4 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(\mathrm{l})}+\mathrm{Cr}_{2} \mathrm{O}_{3(\mathrm{~s})}
    Quantos litros de nitrogênio, nas condições ambiente, são obtidas?
    Dado: volume molar na condições ambiente =24,5 \mathrm{~L} / \mathrm{mol}
    a) 49,0
    b) 36,8
    c) 24,5
    d) 22,4
    e) 12,3

Passo 1

O enunciado nos dá a reação de decomposição e pede o volume de nitrogênio obtido nas condições ambiente. Informações e pedidos extraídos do enunciado:
  • Reação: \left(\mathrm{NH}_{4}\right)_{2}\mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7(\mathrm{s})}\rightarrow \mathrm{N}_{2(\mathrm{g})}+4\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{(\mathrm{l})}+\mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{3(\mathrm{s})}.
  • Quantidade de dicromato de amônio inicial: 0{,}50\\ \mathrm{mol}.
  • Volume molar nas condições ambiente: 24{,}5\\ \mathrm{L/mol}.
  • O que se pede: “Quantos litros de nitrogênio, nas condições ambiente, são obtidos?” (escolhas múltiplas listadas a–e).

Passo 2

Entender a estequiometria da reação (como transformar mols de reagente em mols de produto). Na reação, os coeficientes estequiométricos indicam quantos mols de cada espécie participam por “uma unidade” da reação tal qual escrita. Aqui, o coeficiente de \left(\mathrm{NH}_{4}\right)_{2}\mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7} é 1 e o coeficiente de \mathrm{N}_2 também é 1. Isso significa que:
  • Para cada 1 mol de \left(\mathrm{NH}_{4}\right)_{2}\mathrm{Cr}_{2}\mathrm{O}_{7} que se decompõe forma-se 1 mol de \mathrm{N}_2.
Esse tipo de raciocínio (usar razões de coeficientes para converter entre mols) é central em estequiometria.

Passo 3

Aplicar a razão estequiométrica ao caso fornecido. Se 1 mol do sólido produz 1 mol de \mathrm{N}_2, então 0{,}50\\ \mathrm{mol} do sólido produz exatamente 0{,}50\\ \mathrm{mol} de \mathrm{N}_2. Escrevendo:
n(\mathrm{N}_2)=0{,}50\\ \mathrm{mol}.
Observação importante (didática): líquidos e sólidos (aqui \mathrm{H}_2\mathrm{O} líquido e \mathrm{Cr}_2\mathrm{O}_3 sólido) não contribuem para o volume de gás; só contamos o produto gasoso \mathrm{N}_2.

Passo 4

Converter mols de gás em volume usando volume molar. O volume molar nas condições ambiente (dados) é o volume ocupado por 1 mol de qualquer gás nessas condições; denotando por V_m temos:
V_m=24{,}5\\ \mathrm{L/mol}.
A relação entre volume V, número de mols n e volume molar V_m é
V = n \cdot V_m,
onde V está em litros se V_m está em \mathrm{L/mol} e n em mols.

Passo 5

Calcular o volume de \mathrm{N}_2 usando a fórmula acima. Substituindo n(\mathrm{N}_2)=0{,}50\\ \mathrm{mol} e V_m=24{,}5\\ \mathrm{L/mol}:
V(\mathrm{N}_2)=0{,}50\cdot 24{,}5\\ \mathrm{L}=12{,}25\\ \mathrm{L}.
Arredondando para três algarismos significativos (consistentes com os dados fornecidos) fica 12{,}3\\ \mathrm{L}.

Passo 6

Comparar com as alternativas dadas. A alternativa que corresponde ao resultado 12{,}3\\ \mathrm{L} é a letra (e). Força aí — o passo principal foi reconhecer a relação 1:1 entre reagente e \mathrm{N}_2 e aplicar o volume molar.

Resposta

e) 12{,}3\\ \mathrm{L}

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