Questão 19398
(Unicamp-SP/Adaptada) Em um recipiente aberto à atmosfera com capacidade volumétrica igual a 2,24 litros, nas condições normais de temperatura e pressão, colocou-se uma massa de 0,36 g de grafite. Fechou-se o recipiente e, com o auxílio de uma lente, focalizando a luz solar sobre a grafite, iniciou-se sua reação com o oxigênio presente produzindo apenas gás carbônico. Assuma que todo o oxigênio presente tenha sido consumido na reação. São feitas as seguintes afirmações:
I.A equação química da reação é C(s) + O2 (g) CO2 (g)
II.São formados 0,02 mol de gás carbônico.
III.A pressão dentro do recipiente quando o sistema for resfriado até a temperatura inicial, será de 0,5 atm.
Dados: massas molares (g/mol): C = 12; O = 16.
Composição molar do ar atmosférico: 80% N2 e 20% O2.
Está correto o que se afirma em:
Nenhuma.
I e II, apenas
I e III, apenas.
II e III, apenas.
I, II e III.
Gabarito:
I e II, apenas
Resolução:
(Unicamp-SP/Adaptada) Em um recipiente aberto à atmosfera com capacidade volumétrica igual a 2,24 litros, nas condições normais de temperatura e pressão, colocou-se uma massa de 0,36 g de grafite. Fechou-se o recipiente e, com o auxílio de uma lente, focalizando a luz solar sobre a grafite, iniciou-se sua reação com o oxigênio presente produzindo apenas gás carbônico. Assuma que todo o oxigênio presente tenha sido consumido na reação. São feitas as seguintes afirmações:
I.A equação química da reação é C(s) + O2 (g) CO2 (g)
II.São formados 0,02 mol de gás carbônico.
III.A pressão dentro do recipiente quando o sistema for resfriado até a temperatura inicial, será de 0,5 atm.
Dados: massas molares (g/mol): C = 12; O = 16.
Composição molar do ar atmosférico: 80% N2 e 20% O2.
Está correto o que se afirma em:
RESOLUÇÃO:
I. A equação balanceada e com os respectivos estados de agregação é: C(s) + O2 (g) CO2 (g)
II. Calculando o número de mol de ar dentro do recipiente, temos:
Nas CNTP, o volume molar é de 22,4 litros, então 2,24 litros corresponde a n mol:
22,4 litro ------ 1 mol
2,24 litro ------- n
Resolvendo a regra de três, temos que n = 0,1 mol.
Mas sabemos que no ar atmosférico, 20% é de O2, então temos que o número de mol de O2 é: nO2 = 0,2 * 0,1 mol = 0,02 mol.
Calculando o número de mol de C(s), temos: nC = 0,36 g/12 g/mol = 0,03 mol.
Vemos então que, da proporção estequiométrica da reação, para reagir 0,03 mol de grafite, precisaremos de 0,03 mol de O2, mas como só temos 0,02 mol de O2, então só reage 0,02 mol de grafite, formando assim, 0,02 mol de CO2.
III. Da reação, vemos que para cada átomo gasoso O2 que reage há produção de um átomo gasoso CO2, ou seja, o número de mol de GASES dentro do recipiente não se altera. Como o número de mol de gases não se altera, o volume do recipiente é constante e a temperatura final é igual à inicial, então da lei dos gases PV = nRT, temos que a pressão não se altera, permanecendo a mesma pressão inicial de 1 atmosfera.
Resolução 2: