- (Uff) A massa de
de carbonato de amônio reage com excesso de ácido o-fosfórico de acordo com a reação:
O volume de
liberado a
e 2 atm é:
Dado: massas molares
a)
b)
c)
d)
e)
Dado: massas molares
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
O enunciado dá uma massa de
de carbonato de amônio que reage segundo a equação
As informações relevantes (pegas do enunciado) são:
- massa de
: (ou seja ); - massa molar de
: ; - condições do gás
: e ;
A pergunta é: qual o volume deliberado nessas condições?
Passo 2
Converter a massa para gramas e calcular o número de mols do reagente limitante (
).
Explicação rápida: dividir a massa pela massa molar dá o número de mols — é a base da estequiometria.
Passo 3
Usar a estequiometria da equação para relacionar mols de
com mols de
.
Da equação: mol de
produzem
mol de
. Logo a razão é
.
Da equação:
Comentário amigável: cada mol de carbonato de amônio libera 1 mol de dióxido de carbono aqui — portanto os mols se mantêm iguais.
Passo 4
Explicar a lei dos gases ideais que vamos usar para obter o volume: a lei é
onde:
-
é a pressão do gás (em se usar em ); -
é o volume (em ); -
é o número de mols; -
é a constante dos gases ideais; -
é a temperatura absoluta (em ).
Reorganizando para o volume:
Passo 5
Escolher
e converter temperatura para kelvin.
Temperatura dada .
Constante dos gases (no sistema L·atm·mol{-1}·K{-1}):
Temperatura dada
Constante dos gases (no sistema L·atm·mol{-1}·K{-1}):
Passo 6
Substituir os valores na fórmula:
Fazer a multiplicação intermediária:
(essa é a chamada “volume molar” em CNTP para
a
e
:
.)
Passo 7
Continuar o cálculo:
Arredondando de forma adequada (dados com duas ou três cifras significativas), fica
Passo 8
Verificação rápida de consistência: a
e
cada mol ocuparia
, para
mols seriam
; como a pressão é
(maior pressão, menor volume), divide-se por
e obtém-se
, o que confirma o resultado.
Resposta
e)