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Questão 78

UNESP 2021
Química

(UNESP - 2021 - 1ª fase - DIA 2)

Um professor de química fez uma demonstração em que produziu hidrogênio gasoso (H_{2}) pela reação, a quente, de ácido clorídrico (HCl) com 6,75g de alumínio sólido (Al) sob forma de folhas amassadas.

A equação que representa essa reação é:

Al(s)+3HCl(aq) AlCl_{3}(aq)+ frac{3}{2}H_{2}(g)

Considere que o hidrogênio seja um gás ideal, que a massa molar do alumínio seja 27 g/mol e que 1 L = 10 ^{-3} m ^{3}. Adote para a constante universal do gases o valor R = 8 J/(mol · K). Supondo que todo o gás hidrogênio produzido nessa reação seja armazenado a uma temperatura constante de 27 ºC em um recipiente rígido de volume 10L, a quantidade de hidrogênio produzida nessas condições ficaria submetida a uma pressão de

A

6 × 104 N/m2.

B

8 × 104 N/m2.

C

5 × 104 N/m2.

D

9 × 104 N/m2.

E

4 × 104 N/m2.

Gabarito:

9 × 104 N/m2.



Resolução:

O número de mols de H2 produzido na reação de 6,75g de Al sólido.

egin{matrix} 1 ;Al&-&1,5;H_2\27g&-&1,5;H_2\6,75g&-&n end{matrix}

frac{27}{6,75}=frac{1,5}{n}

n=frac{1,5cdot 6,75}{27}=0,375

Usando a equação de estados dos gases, pV=nRT calcula-se a pressão exercida pelo H2.

V = 10 L = 10^{-2} m^3

T = 27 ^{circ}C + 273 = 300K

R = frac{8 J}{mol cdot K} = frac{8 Ncdot m^2}{molcdot K}

Pcdot 10^{-2} m^3 = 0,375 molcdot frac{8 Ncdot m^2}{molcdot K}cdot 300 K

P = 9 cdot 10^4 frac{N}{m^2 }

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