Questão 80
FUVEST 2006
(FUVEST - 2006 - 1 FASE )
O tanque externo do ônibus espacial Discovery carrega, separados, 1,20x106 L de hidrogênio líquido a –253 ºC e 0,55x106 L de oxigênio líquido a –183 ºC. Nessas temperaturas, a densidade do hidrogênio é 34 mol/L (equivalente a 0,068 g/mL) e a do oxigênio é 37 mol/L (equivalente a 1,18 g/mL).
Massa molares (g/mol)
H --- 1g
O ---- 16g
Considerando o uso que será feito desses dois líquidos, suas quantidades (em mols), no tanque, são tais que há
100% de excesso de hidrogênio.
50% de excesso de hidrogênio.
proporção estequiométrica entre os dois.
25% de excesso de oxigênio.
75% de excesso de oxigênio
Gabarito:
proporção estequiométrica entre os dois.
Resolução:
Essa é a equação da combustão do gás hidrogênio:
2 H2 + O2 → 2 H2O
• Cálculo da quantidade de matéria de gás hidrogênio:
34mol H2 ______ 1,0L
nH2 ___________ 1,20x106L
• Cálculo da quantidade de matéria de gás oxigênio:
37mol H2 ______ 1,0L
nO2 ___________ 0,55x106L
A proporção estequiométrica entre H2 e O2 é de 2:1. Ou seja, 2mol de H2 reagem completamente com 1mol de O2. Pode-se calcular ou a quantidade de H2 necessária para reagir completamente com 20,35x106 mol de O2 ou a quantidade de O2 necessária para reagir completamente com 40,8x106 mol de H2.
• Cálculo da quantidade de H2 necessária para reagir com 20,35x106 mol de O2:
2mol H2 _________ 1mol O2
n'H2 ____________ 20,35x106 mol de O2
Portanto, a quantidade de H2 necessária para reagir completamente com 20,35x106 mol de O2 é 40,7x106 mol. Como a quantidade de H2 no tanque do ônibus espacial é 40,8x106 mol, os gases estão aproximadamente em proporções estequiométricas. O excesso de gás hidrogênio é 0,1x106 mol, correspondente a 0,0025% da quantidade total desse gás.