06. (UNICAMP) - Os sistemas de comunicação e transporte criados pelo homem foram
evoluindo ao longo do tempo. Assim, em fins do século XVIII, apareceram os balões, cujo
desenvolvimento ocorreu durante todo o século XIX, chegando ao século XX com os
dirigíveis cheios de hidrogênio e, mais recentemente, de hélio. Nesse processo, o brasileiro
Santos Dumont contribuiu de modo significativo. Os "Zeppelins", dirigíveis cheios de
hidrogênio, estão, ainda, entre as maiores naves aéreas já construídas pelo homem. O mais
famoso deles, o Hindemburg, começou a sua história em 1936, terminando em maio de
1937, num dos maiores acidentes aéreos já vistos e filmados. O seu tamanho era incrível
tendo cerca de 250 metros de comprimento, com um volume de 200 x 106 litros,
correspondendo a 8,1 x 106 mol de gás. Se o hidrogênio (H2) necessário para encher!
totalmente o Hindemburg fosse obtido a partir da reação de ferro (Fe) com HCl, dando
FeCl2, quantos quilogramas de ferro seriam necessários? (Dado: Massa molar do Fe = 56
g/mol).
Respostas
Olá!
Este é um exercício de Cálculo Estequiométrico, que neste caso faz uma relação entre massa e quantidade de matéria. Os coeficientes da equação balanceada nos fornecem a proporção em mols.
- Como resolver este exercício?
A reação do ferro com o ácido:
Fe + 2 HCl ⇒ FeCl₂ + H₂
A proporção estequiométrica é de 1 mol de ferro (56 g/mol) para 1 mol de H₂.
De acordo com o enunciado, a capacidade volumétrica do balão é de 200x10⁶ L, e esse volume corresponde a 8,1x10⁶ mols de H₂. Devemos então, encontrar a massa de ferro necessária para reagir e formar essa quantidade de gás:
Regra de três:
56 g de Fe ---- 1 mol de H₂
x ----- 8,1x10⁶ mol de H₂
x = 56 . 8,1x10⁶ / 1
x = 4,536x10⁸ g de Fe, ou 453.600 Kg
A massa de ferro necessária seria de 453.600 Kg.
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