Questão 7
ITA 2008
(ITA - 2008)
Uma chapa de ferro é colocada dentro de um reservatório contendo solução aquosa de ácido clorídrico. Após um certo tempo observa-se a dissolução do ferro e formação de bolhas gasosas sobre a superfície metálica. Uma bolha gasosa, de massa constante e perfeitamente esférica, é formada sobre a superfície do metal a 2,0 metros de profundidade. Calcule:
a) o volume máximo dessa bolha de gás que se expandiu até atingir a superfície do líquido, admitindo-se que a temperatura é mantida constante e igual a 25ºC e que a base do reservatório está posicionada ao nível do mar.
b) a massa de gás contida no volume em expansão da bolha.
Sabe-se que no processo corrosivo que originou a formação da bolha de gás foram consumidos 3,0 x 1015 átomos de ferro.
Dado: massa específica da solução aquosa de HCl é igual a 1020 kg m−3 na temperatura de 25ºC.
Gabarito:
Resolução:
A reação de 1 mol de Fe (6 x 1023 átomos de Fe) forma 1 mol de H2. Portanto, a quantidade de matéria de H2 formada quando reagem 3,0 x 1015 átomos de Fe é
| 6 x 1023 átomos de Fe | __________ | 1 mol H2 |
| 3,0 x 1015 | __________ | n |
n = 0,5 x 10-9 mol
• Cálculo do volume máximo da bolha:
b) A massa molar é definida como
Então a massa pode ser calculada pela equação