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O interior de submarinos é um ambiente hermético. Quando tripulado, a renovação do ar nesse ambiente ocorre pela reação entre o gás carbônico (CO2) exalado pelos tripulantes e o superóxido de potássio (KO2). Essa reação, além de remover o gás carbônico do ar, produz carbonato de potássio (K2CO3) e gás oxigênio (O2), que é liberado para o ambiente e utilizado na respiração. Considere que um tripulante de um submarino libere um volume de gás carbônico igual a 625 L por dia, e que o volume molar dos gases nas condições da atmosfera de um submarino seja igual a 25 L/mol. A massa de superóxido de potássio necessária para consumir totalmente o gás carbônico diário desse tripulante, considerando a reação com rendimento de 100%, é igual a
(A) 887,5 g.
(B) 1 775,0 g.
(C) 3 550,0 g.
(D) 5 325,0 g.
(E) 7 100,0 g.
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Estudando com Questões

há 10 meses

Respostas

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há 10 meses

Para resolver essa questão, precisamos entender a reação entre o gás carbônico (CO₂) e o superóxido de potássio (KO₂). A reação pode ser representada da seguinte forma: \[ 4 \text{KO}_2 + 2 \text{CO}_2 \rightarrow 2 \text{K}_2\text{CO}_3 + 3 \text{O}_2 \] Isso significa que 4 moles de KO₂ reagem com 2 moles de CO₂. 1. Calcular o número de moles de CO₂: O volume de CO₂ liberado por um tripulante é de 625 L por dia. Usando o volume molar de 25 L/mol, podemos calcular o número de moles de CO₂: \[ n_{\text{CO}_2} = \frac{625 \, \text{L}}{25 \, \text{L/mol}} = 25 \, \text{mol} \] 2. Calcular o número de moles de KO₂ necessários: De acordo com a equação da reação, para cada 2 moles de CO₂, são necessários 4 moles de KO₂. Portanto, para 25 moles de CO₂, precisamos de: \[ n_{\text{KO}_2} = 25 \, \text{mol} \times \frac{4 \, \text{mol KO}_2}{2 \, \text{mol CO}_2} = 50 \, \text{mol KO}_2 \] 3. Calcular a massa de KO₂: A massa molar do superóxido de potássio (KO₂) é aproximadamente 71 g/mol (K = 39 g/mol, O = 16 g/mol, então 2 O = 32 g/mol, totalizando 71 g/mol). Agora, podemos calcular a massa necessária de KO₂: \[ m_{\text{KO}_2} = n_{\text{KO}_2} \times M_{\text{KO}_2} = 50 \, \text{mol} \times 71 \, \text{g/mol} = 3.550 \, \text{g} \] Portanto, a massa de superóxido de potássio necessária para consumir totalmente o gás carbônico diário desse tripulante é: (C) 3 550,0 g.

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