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O dióxido de carbono ou gás carbônico em altas concentrações é muito tóxico, podendo causar tonturas e desmaios. No caso do ambiente fechado das cá...

O dióxido de carbono ou gás carbônico em altas concentrações é muito tóxico, podendo causar tonturas e desmaios. No caso do ambiente fechado das cápsulas espaciais, torna-se essencial a eliminação do dióxido de carbono produzido pela respiração dos astronautas. Esta eliminação é realizada passando-se continuamente o ar da cápsula por tubos contendo hidróxido de lítio, cuja reação é descrita pela seguinte equação química não balanceada: LiOH(s) + CO2(g) ® Li2CO3(s) + H2O(l). Admitindo-se que o dióxido de carbono tem comportamento ideal, qual é a massa em gramas, de hidróxido de lítio necessária para consumir 44,8 L de CO2 gasoso a 25 °C e 1 atm? Considere as massas atômicas (g/mol): H = 1, Li = 7, C = 12 e O = 16. Dado: constante universal dos gases perfeitos, R = 0,082 atm L K-1 mol-1.

O enunciado apresenta uma equação química não balanceada envolvendo hidróxido de lítio e dióxido de carbono.
Deve-se calcular a massa em gramas de hidróxido de lítio necessária para consumir 44,8 L de CO2 gasoso a 25 °C e 1 atm.
Deve-se considerar o comportamento ideal do dióxido de carbono.
As massas atômicas de H, Li, C e O são fornecidas.
A constante universal dos gases perfeitos é fornecida.

Essa pergunta também está no material:

AP3 2008 1  com gabarito
5 pág.

Química Universidade Estácio de SáUniversidade Estácio de Sá

💡 1 Resposta

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Para resolver esse problema, é necessário balancear a equação química apresentada: LiOH(s) + CO2(g) → Li2CO3(s) + H2O(l) A equação balanceada fica: 2LiOH(s) + CO2(g) → Li2CO3(s) + H2O(l) A partir da equação balanceada, pode-se verificar que 2 mols de LiOH reagem com 1 mol de CO2 para produzir 1 mol de Li2CO3 e 1 mol de H2O. Para calcular a massa de LiOH necessária para consumir 44,8 L de CO2 gasoso a 25 °C e 1 atm, é necessário utilizar a equação dos gases ideais: PV = nRT Onde P é a pressão, V é o volume, n é o número de mols, R é a constante universal dos gases perfeitos e T é a temperatura em Kelvin. Convertendo a temperatura para Kelvin: T = 25 + 273 = 298 K Substituindo os valores na equação dos gases ideais: n = PV/RT n = (1 atm)(44,8 L)/(0,082 atm L K-1 mol-1)(298 K) n = 1,85 mol Como 2 mols de LiOH reagem com 1 mol de CO2, é necessário metade desse valor de mols de LiOH: n(LiOH) = 1,85/2 = 0,925 mol Agora, é possível calcular a massa de LiOH em gramas: m(LiOH) = n(LiOH) x MM(LiOH) m(LiOH) = 0,925 mol x 23 g/mol m(LiOH) = 21,3 g Portanto, a massa em gramas de hidróxido de lítio necessária para consumir 44,8 L de CO2 gasoso a 25 °C e 1 atm é de 21,3 g.

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