A pólvora consiste em uma mistura de substâncias que, em condições adequadas, reagem, com rendimento de 100%, segundo a equação química abaixo representada: 4 KNO3 (s) + 7 C (s) + S (s) → 3 CO2(g) + 3 CO (g) + 2 N2(g) + K2CO3(s) + K2S (s) Sob condições normais de temperatura e pressão, e admitindo comportamento ideal para todos os gases, considere a reação de uma amostra de pólvora contendo 1515 g de KNO3 com 80% de pureza. Calcule o volume total de gases produzidos na reação
Soluções para a tarefa
Resposta: O volume total de gases produzidos nas CNTP a partir de uma amostra de pólvora contendo 1515 g de KNO3 com 80% de pureza é 537,6 L
Explicação:
Observa-se que a reação dada está devidamente ajustada.
4 KNO3 (s) + 7 C (s) + S (s) → 3 CO2(g) + 3 CO (g) + 2 N2(g) + K2CO3(s) + K2S (s)
Verificamos que no segundo membro são formados
3 CO2 + 3 CO + 2 N2 = 8 mol de gases e estando esses gases nas CNTP sabemos que cada mol de gás ocupa 22,4 L
Portanto a equação diz que 4 mol de KNO3 origina 8x22,4 L de gases
A partir das massas atômicas K = 39 u; N = 14 u e O = 16 u, podemos calcular a massa molar do KNO3
KNO3 = 39+14+3x16 = 39+14+48 = 101 g/mol
Então se cada mol tem 101 g ===> 4 mol terá 4x101 = 404 g de KNO3
A amostra de KNO3 com 80% de pureza contém 1515x0,8 = 1212 g de KNO3
Relacionamos agora o que está em negrito
404 g de KNO3========8x22,4 L
1212 g de KO3 ===========y
y = 537,6 Litros de gases produzidos nas CNTP
O volume total de gases produzidos na reação é de 537,6 L.
Vemos pela reação química balanceada que 4 mols de nitrato de potássio (KNO₃) gera 3 mols de gás carbônico, 3 mols de monóxido de carbono e 2 mols de gás nitrogênio, ou seja, um total de 8 mols de gases.
Como a massa molar do nitrato de potássio é de 101 g/mol, logo, em uma massa de 1.515 g de pólvora com 80% de pureza, temos que:
n = (1.515 x 0,80) ÷ 101 = 12 mols
Logo, teremos a formação de:
4 mols de KNO₃ ------ 8 mols de gases
12 mols de KNO₃ ------ x
x = 24 mols de gases
Na CNTP, 1 mol de gás ocupa 22,4 L, logo, 24 mols de gases irá ocupar 537,6 L.
Para saber mais:
https://brainly.com.br/tarefa/46363874
Espero ter ajudado!