Pequenas quantidades de hidrogênio gasoso podem ser preparadas pela seguinte reação: Zn(s) + H2SO4(aq) → ZnSO4(aq) + H2(g) Considerando uma amostra...

Para responder a essa pergunta, precisamos realizar alguns cálculos. Vamos lá: a) Para calcular o volume de hidrogênio produzido, precisamos, primeiramente, determinar a quantidade de zinco presente na amostra. Como a amostra contém 20% de impurezas inertes, temos que a massa de zinco presente é: 6,25 g x 0,8 = 5 g Agora, podemos utilizar a equação estequiométrica para determinar a quantidade de hidrogênio produzido: Zn(s) + H2SO4(aq) → ZnSO4(aq) + H2(g) 1 mol de Zn produz 1 mol de H2 A massa molar do Zn é 65,38 g/mol, então temos: 5 g de Zn x (1 mol / 65,38 g) = 0,0765 mol de Zn Portanto, serão produzidos 0,0765 mol de H2. Agora, podemos utilizar a equação dos gases ideais para calcular o volume de H2 produzido: PV = nRT Onde: P = pressão = 740,0 torr V = volume (em litros) que queremos calcular n = quantidade de matéria (em mol) = 0,0765 mol R = constante dos gases ideais = 0,0821 L atm / mol K T = temperatura = 25 ºC = 298 K Substituindo os valores na equação, temos: 740,0 V = 0,0765 x 0,0821 x 298 V = 0,0018 L = 1,8 mL Portanto, o volume de hidrogênio produzido é de 1,8 mL. b) Para calcular a densidade do gás hidrogênio, precisamos utilizar a equação dos gases ideais novamente: PV = nRT Onde: P = pressão = 740,0 torr V = volume = 0,0018 L n = quantidade de matéria = 0,0765 mol R = constante dos gases ideais = 0,0821 L atm / mol K T = temperatura = 25 ºC = 298 K Substituindo os valores na equação, temos: (740,0 / 760,0) x V = 0,0765 x 0,0821 x 298 V = 0,00175 m³ Agora, podemos calcular a densidade do gás hidrogênio: d = m / V Onde: m = massa = n x MM = 0,0765 x 2 = 0,153 g (MM = massa molar = 2 g/mol) Substituindo os valores na equação, temos: d = 0,153 / 0,00175 = 87,4 g/L Portanto, a densidade do gás hidrogênio nessas condições é de 87,4 g/L.