Questão 12
ESPCEX 2019
(EsPCEx - 2019)
``Houston, temos um problema´ ´Esta frase retrata um fato marcante na história das viagens espaciais, o acidente com o veículo espacial Apollo 13. Uma explosão em um dos tanques de oxigênio da nave causou a destruição parcial do veículo, obrigando os astronautas a abandonarem o módulo de comando e ocuparem o módulo lunar, demovendo-os do sonho de pisar na lua nessa missão espacial.
Não foram poucos os problemas enfrentados pelos astronautas nessa missão. Um específico referiu-se ao acúmulo de gás carbônico (dióxido de carbono - CO,) exalado pelos astronautas no interior do módulo lunar. No fato, os astronautas tiveram que improvisar um filtro com formato diferente do usado comumente no módulo. Veículos espaciais são dotados de filtros que possuem hidróxidos que reagem e neutralizam o gás carbônico exalado pelos tripulantes. Para neutralização do gás carbônico, o hidróxido mais utilizado em veículos espaciais é o hidróxido de lítio. Em sua reação com o dióxido de carbono, o hidróxido de lítio forma carbonato de lítio sólido e água líquida.
Considerando o volume de 246 L de gás carbônico produzido pelos astronautas (a 27 °C e 1 atm), a massa de hidróxido de lítio necessária para reagir totalmente com esse gás é de:
54g
85g
121g
346g
480g
Gabarito:
480g
Resolução:
A reação de dióxido de carbono com hidróxido de sódio é representada por:
CO2 (g) + LiOH → Li2CO3 (s) + H2O (l)
Balanceando a reação, temos:
1 CO2 (g) + 2 LiOH → 1 Li2CO3 (s) + 1 H2O (l)
Para calcular a quantidade de CO2 produzida pelos astronautas, sabendo que foram 246 L:
Considerando a estequiometria da reação, sabe-se que 1 mol de CO2 reagem com 2 mol de LiOH, portanto, 10 mol de CO2 reagem:
1 mol de CO2 — 2 mols de LiOH
10 mols — x mols
x = 20 mols de LiOH
Como as alternativas tratam da massa de LiOH, é importante converter para a massa a quantidade de matéria de 20 mol de LiOH usando a massa molar:
1 mol de LiOH — 24g
20 mols — x g
x = 480g
Então, a quantidade de LiOH necessária para reagir formando 10 mol de CO2 é 480 g.
Letra E.