No projeto de pesquisa do módulo 2 da Engenharia foi proposto o desenvolvimento de um foguete caseiro que pode ser lançado por meio do aumento da pressão interna gerada pela produção do dióxido de carbono obtido pela reação de neutralização do ácido acético com o bicarbonato de sódio.
Com base no texto, descrito acima, responda os itens abaixo:
a) Indique a equação química balanceada da reação envolvida na propulsão do foguete.
b) Calcule a quantidade de mols de bicarbonato de sódio necessária para gerar dióxido de carbono suficiente para encher uma garrafa tipo PET de 2 L, a 0oC e pressão atmosférica de 1 ATM.
Respostas
Resposta:
a) Indique a equação química balanceada da reação envolvida na propulsão do foguete.
Explicação:
R: Bicarbonato de Sódio + Acido Acético → Gás Carbônico + Água + Sal
NaHCO3 + H4C2O2 → CO2 + H2O + NaH3C2O2
A reação balanceada é: CH3COOH + NaHCO3 ⇒ NaCH3COO + H2O + CO2;
E a quantidade de bicarbonato de sódio será de 0,0893 mols.
Balanceamento da equação
Ao balancearmos uma equação química, o número de átomos do lado dos reagentes deverá ser igual ao número de átomos no lado dos produtos.
Na reação entre ácido acético (CH3COOH) e bicarbonato de sódio (NaHCO3), haverá formação de acetato de sódio (NaCH3COO) e ácido carbônico (H2CO3) . Entretanto, o ácido carbônico se decompõe em água (H2O) e gás carbônico (CO2).
A reação ácido-base descrita possui a seguinte reação balanceada (Letra a):
CH3COOH + NaHCO3 ⇒ NaCH3COO + H2CO3
H2CO3 ⇒ CO2 + H2O
CH3COOH + NaHCO3 ⇒ NaCH3COO + H2O + CO2
Nessa reação, todos os coeficientes estequiométricos são igual a 1. Ou seja, um mol de ácido acético reage com 1 mol de bicarbonato de sódio gerando 1 mol de cada produto.
Cálculo do número de mols de Bicarbonato de sódio.
Para calcularmos o número de mols de bicarbonato de sódio necessários para gerar gás carbônico (ou dióxido de carbono) nas condições dadas, precisamos encontrar primeiro o número de mols de CO2.
Podemos utilizar a lei dos gases ideais para ter um valor próximo do número de mols de CO2. Para isso utilizaremos a seguinte igualdade:
- PV = nRT
Onde:
P = Pressão
V = Volume
n = número de mols (em mols)
R = Constante universal dos gases perfeitos
T = Temperatura (em Kelvin)
O valor da constante R irá variar de acordo com as unidades de pressão e volume. Para pressão em atm e volume em litros (L), o valor de R é de 0,082 (atm.L/mol.K).
A temperatura deverá ser escrita em Kelvin (0 ºC = 273K)
Substituindo os valores na equação, temos:
PV = nRT
1 * 2 = n * 0,082 * 273
2 = 22,386 n
n = 2/22,386
n = 0,0893 mols de CO2
Como foi visto anteriormente, os coeficientes estequiométricos da reação são iguais a 1. Logo, para formar 0,0893 mols de CO2 é preciso de 0,0893 mols de bicarbonato de sódio.
Veja mais sobre lei dos gases ideiais em: https://brainly.com.br/tarefa/18905092
#SPJ2
