Questão 5
FUVEST 2013
(FUVEST 2013 - 2ª fase) Uma vela foi colocada dentro de um recipiente cilíndrico e com raio igual a 10 cm, sem tampa, ao qual também foi adicionado hidrogenocarbonato de sódio sólido, NaHCO3. A vela foi acesa e adicionou-se ao recipiente, lentamente, solução aquosa de ácido acético, C2H4O2, de tal forma que o nível da solução atingiu somente a parte inferior da vela, ficando distante da chama. Após 3 segundos, observou-se que a chama apagou.
a) Apresente a fórmula estrutural do ácido acético.
b) Escreva a equação química balanceada da reação entre o sólido e a solução aquosa de ácido acético.
c) O experimento foi repetido com outra vela de mesma altura e com as mesmas quantidades de reagentes utilizadas anteriormente. Mudou-se apenas o recipiente, que foi substituído por outro, de mesma altura que o anterior, mas com raio igual a 20 cm. Dessa vez, após os mesmos 3 segundos, observou-se que a chama não apagou. Proponha uma explicação para esse fato, considerando a densidade das substâncias gasosas presentes.
Gabarito:
Resolução:
a) A fórmual estrutural do ácido acético é:
b)
c)
Massas molares: M () = 16 g/mol
M () = 28 g/mol
M () = 44 g/mol
Como o volume molar é o mesmo, quanto maior a massa molar, mais denso será o gás e vice-versa. O gás carbônico formado é mais denso do que os outros gases presentes no sistema e se acumula na parte de baixo do recipiente. Quando o gás carbônico alcança o pavio da vela impede o contato do gás oxigênio com o pavio e a combustão cessa. Com o aumento do raio do recipiente, e supondo o mesmo volume de gás carbônico (em 3 segundos), o gás se acomodará na parte de baixo do recipiente e não atingirá o pavio e a vela continuará acessa.