A Estação Espacial Internacional (EEI) é um satélite artificial habitável que orbita nosso planeta a 422km de altitude. Desde 02 de novembro de 2000, data da chegada dos primeiros astronautas a esta estação, a EEI vem batendo recordes, pois está continuamente habitada. Devido ao processo de respiração, um astronauta elimina diariamente cerca de 470 litros de gás carbônico (nas CNTP) devido ao processo de respiração. Suponha que se utilizem filtros contendo hidróxido de sódio para absorver o CO2 e transforma-Io em carbonato de sódio e água. Qual é a quantidade de massa de hidróxido de sódio necessária para que este astronauta permanecesse 07 (sete) dias nesta estação espacial?
Soluções para a tarefa
Olá, Larafsm.
A reação balanceada entre NaOH e CO₂ para a produção de carbonato de sódio (Na₂CO₃) é:
2 NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O
Vemos que 1 mol (44 g) de CO₂ consome 2 mol (80g) de NaOH.
Sabemos que em 1 dia o astronauta produz 470 L de CO₂. Em uma semana, 7 dias, ele terá produzido:
470 L/dia × 7 dias = 3290 L de CO₂
Nas CNTP, temos que:
T = 273 K (0°C)
p = 1 atm
R = 0,08205 L·atm/K·mol
Vamos usar a equação do gás ideal para identificar quantos mol de gás são produzidos:
p·V = n·R·T
n = (p·V) ÷ (R·T)
n = (1 atm × 3290 L) ÷ (0,08205 L·atm/K·mol × 273 K)
n = 146,88 mol de CO₂
Que corresponde a uma massa de:
m = 146,88 mol × 44 g/mol
m = 6462,72 g de CO₂
Agora, por regra de três, podemos calcular a massa de NaOH necessária:
44 g CO₂ ---- 80 g NaOH
6462,72 g CO₂ ---- x
x = (6462,72g CO₂ × 80 g NaOH) ÷ 44 g CO₂
x = 12925,44 g de NaOH
São necessários 12925,44 g de NaOH para tratar o CO₂ produzido pelo astronauta em uma semana.
Espero ter ajudado.
Resposta:
p·V = n·R·T
n = p·V ÷ R·T
n = 1 atm × 3290 L÷ 0,08205 L·atm/K·mol × 273 K)
n = 146,88 mol de CO₂
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m = 146,88 mol × 44 g/mol
m = 6462,72 g de CO₂
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44 g CO₂ ---- 80 g NaOH
6462,72 g CO₂ ---- x
x = (6462,72g CO₂ × 80 g NaOH) ÷ 44 g CO₂
x = 11750,4 g de NaOH
x=11,75 kg