Question

03. (VUNESP) – O clorato de potássio (KClO3) pode ser utilizado para a produção de oxigênio (O2) em laboratório. Quando aquecido na presença de um catalisador, o clorato se decompõe produzindo, além do gás desejado, cloreto de potássio (KCl). Determine o volume de oxigênio, medido nas CNTP, produzido quando um mol do clorato de potássio é consumido. (Dado: volume molar dos gases nas CNTP = 22,4 L/mol). Pela equação de clapeyron, por favor! PV= n R T

Answer 1

$Temos \ enunciada \ uma \ uma \ equa\c{c}\~ao \ qu\'imica.$

$O \ dito \ clorato \ de \ pot\'assio \ (KClO_3) \ reage \ sozinho \ e \ produz \\ g\'as \ de \ oxig\^enio \ (O_2) \ e \ KCl \ (cloreto \ de \ pot\'assio). \\ \\ Colocando \ isso \ equacionalmente \ :$

$x \ KClO_3 \ \rightarrow \ y \ O_2 \ + \ z \ KCl \ \Rightarrow \\ \\ Ao \ balancearmos \ (d\'a \ para \ ver \ que \ x \ = \ z \ de \ imediato), \ vemos \\ que \ o \ MMC \ entre \ 2 \ e \ 3 \ \'e \ (2 \ \cdot \ 3) \ = \ 6. \\ \\ Ou \ seja, \ teremos \ que \ ter \ 6 \ quantidades \ de \ O. \\ Para \ isso, \ x \ = \ z \ = \ 2 \ e \ y \ = \ 3.$

$2 \ KClO_3 \ \rightarrow \ 3 \ O_2 \ + \ 2 \ KCl$

$Propor\c{c}\~ao \ KClO_3 \ : \ O_2 \ = \ \boxed{2 \ : \ 3}$

$Para \ 1 \ mol \ de \ clorato \ de \ pot\'assio \ consumido, \ produziremos : \\ \\ \frac{2 \ (KClO_3)}{3 \ (O_2)} \ = \ \frac{1 \ (KClO_3)}{n \ (O_2)} \ \rightarrow \\ \\ \boxed{n \ (O_2) \ = \ \frac{3}{2} \ mol \ de \ O_2 \ produzido!}$

$Aqui, \ faltam \ dados \ para \ Clapeyron. \\ \\ Mas \ faremos \ pelo \ Volume \ Molar \ (VM) \ de \ um \ g\'as \ 'ideal' \ \rightarrow$

$VM \ = \ \frac{V}{n} \ \rightarrow \\ \\ Em \ que \ V \ \'e \ o \ volume \ do \ g\'as \ de \ n \ o \ seu \ n\'umero \ de \ mols.$

$Mas \ VM \ \'e \ uma \ das \ ditas \ constantes \ da \ Qu\'imica.$

$\boxed{VM \ = \ \frac{22,4 \ L}{mol}} \\ \\ \\ \Rightarrow \ Para \ n \ = \ \frac{3}{2} \ mol \ de \ O_2 \ formado \ \longrightarrow \\ \\ 22,4 \ = \ \frac{V}{\frac{3}{2}} \ \rightarrow \\ \\ V \ = \ 22,4 \ \cdot \ \frac{3}{2} \ \rightarrow \\ \\ \boxed{\boxed{V \ = \ 33,6 \ L}} \ \Rightarrow \ Volume \ de \ O_2 \ formado!$