- (Ufu) Muitos compostos químicos sofrem decomposição rápida quando aquecidos. Essa propriedade pode ser aproveitada para finalidades diversas como, por exemplo, a decomposição térmica do
, que é aproveitada para inflar os sacos de ar (“air bags”) nos automóveis quando uma colisão acontece. A decomposição do
leva à produção de grande quantidade de gás, de acordo com:
Supondo-se que 65 g de
são usados em um “air bag”, a quantidade de gás produzida a
a 1 atm será de:
Massas molares (g/mol):
.
a)
Massas molares (g/mol):
a)
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que pede.
- Reação (balanceada):
. - Massa de
usada: . - Condições do gás formado:
e . - Massas molares fornecidas:
e .
O que o problema pede: o volume do gás
produzido sob essas condições.
Passo 2
Calcular a massa molar (massa molecular) do
e o número de mols de
presentes.
- Massa molar de
:
- Definição importante (aula rápida): um mol de uma substância é uma quantidade que contém
entidades (átomos, moléculas). Na prática, para cálculos este conceito permite converter massa em número de mols via
- Aplicando ao caso:
Portanto temos
mol de
.
Passo 3
Usar a estequiometria da reação para achar quantos mols de
são formados a partir de
mol de
.
- Relação dada pela reação:
. - Isso significa que 1 mol de
produz mol de :
Passo 4
Aplicar a lei dos gases ideais para converter o número de mols de
no volume ocupado nas condições dadas.
- A lei dos gases ideais é:
onde:
-
é a pressão do gás, -
é o volume do gás, -
é o número de mols, -
é a constante universal dos gases, -
é a temperatura absoluta em kelvin. - Converter temperatura de Celsius para Kelvin:
- Valor comum da constante
em unidades compatíveis com em atm e em litros:
- Isolar
:
Passo 5
Substituir os valores e calcular passo a passo.
- Substituindo
, , e :
- Calcular multiplicações parciais:
- Arredondando com sentido prático (três algarismos significativos), obtemos
ou, arredondando a inteiro próximo, .
Passo 6
Interpretação rápida e dica de prova (pega leve): muita gente lembra que
mol de gás ideal ocupa
— isso vale para
(273 K) e
(condições STP). Aqui a temperatura é maior (
), então um mol ocupa mais que
. Como tínhamos
mol, esperar um volume na casa das poucas dezenas de litros faz sentido; o cálculo mostrou
.