Question

O corbeto de alumínio (Al4C3) pode ser hidrolisado para produzir o hidróxido de alumínio segundo a reação não balanceada a seguir:

Al4C3 + H2O -----> Al(OH)3 + CH4

Quando 480g de caberto de alumínio são hidrolisadas, qual volume de CH4 será produzido? Admita que a conversão da reação seja total e que o CH4 seja recolhido sob pressão de 700mmHg e temperatura de 27°C.

Dados: Al= 27, C=12, O=16, H=1

Constante universal dos gases = 62,3mmHg.L/mol.K

a) 267L
b) 0,35L
c) 24L
d) 89L
e) 480L​

Answer 1

Resposta:

Alternativa a)

Explicação:

Reação balanceada que ocorre:

Aℓ₄C₃ + 12 H₂O -->  4 Aℓ(OH)₃ + 3 CH₄

- pela estequiometria da equação química vemos que a razão é de 1:12:4:3, isto significa que 1 mol de Aℓ₄C₃ produz 3 mols de CH₄;

Dados

m(Aℓ₄C₃)= 480 g

MM(Aℓ₄C₃): 27*4 + 12*3= 144 u= 144 g/mol ==> mol= 144 g

m(CH₄)= ?

V(CH₄)= ?

MM(CH₄): 12 + 1*4= 16 u= 16 g/mol ==> mol= 16 g

R= 62,3 mmHg.L/mol.K

P= 700 mmHg

t= 27 ºC ==> K= 273,15 + 27 ==> K= 300,15

1) cálculo da massa de CH₄ produzida

Regra de três

144 g(Aℓ₄C₃) --- 3 * 16 g(CH₄)

480 g(Aℓ₄C₃) ---  x g(CH₄)

x= 3 * 16 g * 480 g ÷ 144 g

x= 160 g(CH₄)

2) cálculo do volume de CH₄ produzido

Aplicar:

Equação dos gases perfeitos ou Eq de Clapeyron

PV= nRT  onde:  P= pressão, V= volume  n= nº de moles  R= Constante universal dos gases T= temperatura em K

n= m/Mol  onde n= nº de Mol (quantidade de matéria), m= massa, Mol= massa molar

n= 160 g ÷ 16 g

n= 10 mols

V= nRT ÷ P

V= 10 mol * 62,3 mmHg.L/mol.K * 300,15 K ÷ 700 mmHg

V= 267,1 L