Question

(Pas 1 etapa) Considere um volume cúbico de 10 cm de aresta contendo 8,4g de bicarbonato de sódio seja aquecido até a completa decomposição do NaHCO3, conforme a equação química apresentada. Considere, ainda, que nesse processo haja expansão homogênea do volume do cubo, em decorrência unicamente do desprendimento de CO2 da reação sem perdas, de maneira que se forme um cubo maior. Suponha que, para para cada mol de CO2 formado, haja um incremento de 20L em gás carbonico. Com base nessas informações, calcule o volume final do cubo, em cm3, após a expansão da massa. Divida o valor encontrado por 10.

Answer 1

Primeiramente, precisamos extrair as informações do problema. A equação mostrada na questão é essa:

2NaHCO3(s) → Na2CO3(s) + H2O(l) + CO2(g).

Isso quer dizer que 2 mol de bicarbonato de sódio vai dar origem a um mol de gás carbônico. Um mol de bicarbonato de sódio vale a 84 gramas. Para descobrir isso, basta somar a massa dos átomos da molécula de bicarbonato de sódio. Na equação, são dois mol de bicarbonato de sódio que formam 44g de gás carbônico, então, 1 mol forma 22g.

Agora basta fazer uma regra de 3 para descobrir quantos gramas de gás carbônico são formados a partir da reação de 8,4 g de bicarbonato de sódio

84 g ----- 22 g

8,4 g ----- x

44x = 22*8,4

84x = 184,8

x = 184,8/84

x = 2,2 g (CO2 produzido pela reação de 8,4 g de bicarbonato de sódio)

Sabemos que cada mol de CO2 equivale a 20L, então vamos fazer outra regra de 3 para descobrir quantos litros e 2,2 g de CO2.

44 g ---- 20L

2,2 g ---- x

44x = 44

x = 1 litro ( ou seja, 2,2 gramas de CO$_{2}$ equivale a 1 litro)

Voltando ao problema:

O cubo possui 1000 centímetros cúbicos, já que as arestas valem 10 cm e V = a*a*a. E 1 litro (quantidade de CO $_{2}$produzido) equivale a 1000 cm$^{3}$. Volume total do cubo: 2000 cm$^{3}$. Volume total dividido por 10: 200 cm$^{3}$.