Química Geral ⇒ Estequiometria Tópico resolvido

[FillipeImp]

Num recipiente foram misturados 2,0 g de hidrogênio ([tex3]H_{2}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]H_{2}[/tex3]

) gasoso e 6,4 g de oxigênio gasoso ([tex3]O_{2}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]O_{2}[/tex3]

) em condições de formar as substâncias água ([tex3]H_{2}O[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]H_{2}O[/tex3]

) e água oxigenada ([tex3]H_{2}O_{2}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]H_{2}O_{2}[/tex3]

). Sabendo-se que a massa de água formada é igual a 3,6 g. A opção que apresenta, aproximadamente, o percentual de água oxigenada obtida ao final de todas as reações no recipiente é: ( H = 1g/mol, O = 16g/mol)

a)10%
b)38%
c)41%
d)70%
e) 80%

Resposta

---

C

[Tassandro]

FillipeImp,
Não consegui chegar ao gabarito, mas quero deixar a minha ideia.
As reações que ocorrerão:
[tex3]H_2+\frac{1}2O_2\rightarrow H_2O\\
H_2O+\frac{1}2{}O_2\rightarrow H_2O_2[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]H_2+\frac{1}2O_2\rightarrow H_2O\\
H_2O+\frac{1}2{}O_2\rightarrow H_2O_2[/tex3]

Sejam x o número de mol de água formada na primeira reação e y o número de mol de água gasto na segunda e que é igual ao número de mol de água oxigenada formado.
Temos que:
[tex3]0,5x+0,5y=0,2=\text{Número de mol de O}_2\text{ gasto}\\
y-x=0,2=\text{Número de mol de água que sobrou após a reação}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]0,5x+0,5y=0,2=\text{Número de mol de O}_2\text{ gasto}\\
y-x=0,2=\text{Número de mol de água que sobrou após a reação}[/tex3]

Resolvendo o sistema, vem que:
[tex3]x=0,1;y=0,3[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]x=0,1;y=0,3[/tex3]

Mas essa porcentagem é em relação a quê?

[FillipeImp]

FillipeImp,
Não consegui chegar ao gabarito, mas quero deixar a minha ideia.
As reações que ocorrerão:
[tex3]H_2+\frac{1}2O_2\rightarrow H_2O\\
H_2O+\frac{1}2{}O_2\rightarrow H_2O_2[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]H_2+\frac{1}2O_2\rightarrow H_2O\\
H_2O+\frac{1}2{}O_2\rightarrow H_2O_2[/tex3]

Sejam x o número de mol de água formada na primeira reação e y o número de mol de água gasto na segunda e que é igual ao número de mol de água oxigenada formado.
Temos que:
[tex3]0,5x+0,5y=0,2=\text{Número de mol de O}_2\text{ gasto}\\
y-x=0,2=\text{Número de mol de água que sobrou após a reação}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]0,5x+0,5y=0,2=\text{Número de mol de O}_2\text{ gasto}\\
y-x=0,2=\text{Número de mol de água que sobrou após a reação}[/tex3]

Resolvendo o sistema, vem que:
[tex3]x=0,1;y=0,3[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]x=0,1;y=0,3[/tex3]

Mas essa porcentagem é em relação a quê?

Acho que é em relação ao total, acho que ficaria quantidade de água oxigenada obtida sobre a quantidade de água oxigenada mais a de água normal obtida

[Ósmio]

Olá FillipeImp,

As reações que ocorrerão serão:


[tex3]H2 + O2\rightarrow H2O2 [/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]H2 + O2\rightarrow H2O2 [/tex3]

[tex3]H2 + \frac{1}{2}O2\rightarrow H2O[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]H2 + \frac{1}{2}O2\rightarrow H2O[/tex3]

Como foram formados 3,6g de água ou 0,2mol, foram consumidos 0,1mol de oxigênio.

O número de mols de oxigênio inicial era 0,2mol. Havendo consumo total dele, sobra-se então 0,1mol dele que reagem com hidrogênio para formar 0,1mol de água oxigenada (ver estequiometria da reação).

Agora, basta calcular a massa final de cada componente da mistura:

[tex3]nH2 = 1mol (2g) -0,1mol(peróxido) -0,2(água) = 0,7mol\\nH2O2 = 0,1mol\\nH2O =0,2mol[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]nH2 = 1mol (2g) -0,1mol(peróxido) -0,2(água) = 0,7mol\\nH2O2 = 0,1mol\\nH2O =0,2mol[/tex3]

Multiplicando cada componente pelas suas respectivas massas molares temos:

[tex3]mtotal=8,4g[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]mtotal=8,4g[/tex3]

[tex3]Teor(peróxido)=\frac{mperóxido}{mtotal}=\frac{3,4g}{8,4g}=0,4047[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]Teor(peróxido)=\frac{mperóxido}{mtotal}=\frac{3,4g}{8,4g}=0,4047[/tex3]

Dando uma forçada nos cálculos (fiz na calculadora) chegaremos a 41%.

Espero ter ajudado

[Ósmio]

FillipeImp,

[tex3]H2O2 = 34g/mol×0,1mol=3,4g\\H2O=18g/mol×0,2mol=3,6g\\H2= 2g/mol×0,7mol=1,4g[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]H2O2 = 34g/mol×0,1mol=3,4g\\H2O=18g/mol×0,2mol=3,6g\\H2= 2g/mol×0,7mol=1,4g[/tex3]

Somando tudo temos 8,4g

[FillipeImp]

Olá FillipeImp,

As reações que ocorrerão serão:


[tex3]H2 + O2\rightarrow H2O2 [/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]H2 + O2\rightarrow H2O2 [/tex3]

[tex3]H2 + \frac{1}{2}O2\rightarrow H2O[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]H2 + \frac{1}{2}O2\rightarrow H2O[/tex3]

Como foram formados 3,6g de água ou 0,2mol, foram consumidos 0,1mol de oxigênio.

O número de mols de oxigênio inicial era 0,2mol. Havendo consumo total dele, sobra-se então 0,1mol dele que reagem com hidrogênio para formar 0,1mol de água oxigenada (ver estequiometria da reação).

Agora, basta calcular a massa final de cada componente da mistura:

[tex3]nH2 = 1mol (2g) -0,1mol(peróxido) -0,2(água) = 0,7mol\\nH2O2 = 0,1mol\\nH2O =0,2mol[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]nH2 = 1mol (2g) -0,1mol(peróxido) -0,2(água) = 0,7mol\\nH2O2 = 0,1mol\\nH2O =0,2mol[/tex3]

Multiplicando cada componente pelas suas respectivas massas molares temos:

[tex3]mtotal=8,4g[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]mtotal=8,4g[/tex3]

[tex3]Teor(peróxido)=\frac{mperóxido}{mtotal}=\frac{3,4g}{8,4g}=0,4047[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]Teor(peróxido)=\frac{mperóxido}{mtotal}=\frac{3,4g}{8,4g}=0,4047[/tex3]

Dando uma forçada nos cálculos (fiz na calculadora) chegaremos a 41%.

Espero ter ajudado

Por que na porcentagem você considera o [tex3]H_{2}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]H_{2}[/tex3]

e não o [tex3]O_{2}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]O_{2}[/tex3]

?

[Ósmio]

FillipeImp,

O hidrogênio se você olhar para a situação inicial está em excesso. Então, considerando que há consumo de todo o oxigênio do sistema para formar os produtos, ao final teremos os produtos oxigenados + o que sobrou de hidrogênio gasoso