3º) O oxigênio é o produto gasoso da reação de decomposição do clorato de potássio (KCIO3), de acordo com a equação: 2KCIO, — 2 KCl +302 Considerando a constante universal dos gases igual a 0,082 atm - L.mol-'.K-, o volume de gás oxigênio produzido na decomposição de 0,5 mol de clorato de potássio a 1 atm e 400K é igual a a) 32,8 L b) 24,6 L. c) 49,2 L d) 67,2 L. e) 98,4 L
Soluções para a tarefa
Resposta: A decomposição de 0,5 mol de KClO3 libera 24,6 L de oxigênio (LETRA B) medidos a 1 atm e 400 K
Explicação:
Análise da reação ajustada
2 KCIO3 2 KCl +3O2
2 mol de sal (KClO3) decompõe-se em 2 mol de outro sal (KCl) liberando 3 mol de gás O2
Cálculo da quantidade de matéria de O2 formada
Assim, considerando as substâncias envolvidas teremos:
2 mol KClO3 =========== 3 mol O2
0,5 mol n
n = 3 x 0,5 / 2 = 1,5 / 2 = 0,75 mol de O2 nas CNTP
Cálculo do volume de O2 formado nas CNTP
1 mol de O2 ==========22,4 L
0,75 mol V(CNTP)
V = 0,75 x 22,4 = 16,8 L de O2 nas CNTP (P = 1 atm e T = 273 K)
Cálculo do volume de O2 formado nas condições do problema
Vamos usar a expressão V1/T1 = V2/T2 uma vez que a pressão é constante e igual a 1 atm.
V1 = volume do gás nas CNTP = 16,8 L
T1 = temperatura do gás nas CNTP = 273 K
V2 = volume do gás nas condições do problema = a determinar
T2 = temperatura absoluta do gás nas condições do problema = 400 K
Substituindo os valores teremos:
16,8 / 273 = V2 / 400
V2 = 400 x 16,8 / 273 = 24,6 L - LETRA B
Considerando a Lei dos gases ideias com as condições de pressão e temperatura, o volume do gás oxigênio produzido na decomposição de 0,5 mols de clorato de potássio, é igual ao valor de 24,6 L
Lei dos gases ideais
Podemos descrever pela relação entre as variações de pressão, volume, temperatura e densidade do gás
Como podemos resolver a questão ?
Iremos primeiro identificar a quantidade de oxigénio que é produzido na decomposição de 0,5 mols de clorato de potássio, pela seguinte relação:
- 2 mols de KClO₃ forma 3 mols de O₂
- 0,5 mols KClO₃ forma x mols de O₂
Multiplicando cruzado:
São produzidos 0,75 mols de oxigênio quando temos 0,5 mol de clorato de potássio
Descobrindo o volume por meio da fórmula da Lei dos gases ideais, dada por:
- P = Pressão
- V = Volume
- n = Quantidade de mols
- R = Constante universal
- T = Temperatura
Aplicando na questão
- P = 1 atm
- V = ?
- n = 0,75 mols
- R = 0,082 atm.L/mol.K
- T = 400 K
Portanto, considerando a Lei dos gases ideias com as condições de pressão e temperatura, o volume do gás oxigênio produzido na decomposição de 0,5 mols de clorato de potássio, é igual ao valor de 24,6 L
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