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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 65 (1º exame) da FUVEST 1999

1º exame · Química: Volume molar e estequiometria de gases

– Certo refrigerante é engarrafado, saturado com dióxido de carbono (\text{CO}_2) a 5^\text{o}\text{C} e 1\text{ atm} de \text{CO}_2 e então fechado. Um litro desse refrigerante foi mantido algum tempo em ambiente à temperatura de 30^\text{o}\text{C}. Em seguida, a garrafa foi aberta ao ar (pressão atmosférica = 1\text{ atm}) e agitada até praticamente todo o \text{CO}_2 sair. Nessas condições (30^\text{o}\text{C} e 1\text{ atm}), qual o volume aproximado de \text{CO}_2 liberado?
Dados: massa molar do \text{CO}_2 = 44\text{g/mol}
volume molar dos gases a 1\text{ atm} e 30^\text{o}\text{C} = 25\text{L/mol}
solubilidade do \text{CO}_2 no refrigerante a 5^\text{o}\text{C} e sob 1\text{ atm} de \text{CO}_2 = 3{,}0\text{ g/L}

  1. A
    0{,}40\text{ L}
  2. B
    0{,}85\text{ L}
  3. C
    1{,}7\text{ L}
  4. D
    3{,}0\text{ L}
  5. E
    4{,}0\text{ L}
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Resolução comentada

A solubilidade de 3{,}0\ \text{g/L} vale para 5^\text{o}\text{C} e 1\text{ atm} de \ce{CO2}. Ao engarrafar, o refrigerante fica saturado nessas condições, então 1 L de refrigerante contém 3{,}0\ \text{g} de \ce{CO2} dissolvido. Como a garrafa está fechada, o gás não escapa: aquecer a 30^\text{o}\text{C} só aumenta a pressão interna, e a massa total de \ce{CO2} continua a mesma. Ao abrir e agitar, praticamente todo esse \ce{CO2} sai.

  1. Quantidade de matéria de \ce{CO2}:
n = \frac{m}{M} = \frac{3{,}0\ \text{g}}{44\ \text{g/mol}} \approx 0{,}068\ \text{mol}
  1. Volume a 30^\text{o}\text{C} e 1\text{ atm}, com volume molar de 25\ \text{L/mol}:
V = 0{,}068 \cdot 25 \approx 1{,}7\ \text{L}

Portanto, o volume de \ce{CO2} liberado é cerca de 1{,}7\ \text{L}.

Alternativa C.

Pegadinha: A alternativa D engana quem lê 3{,}0\ \text{g/L} e responde 3{,}0\ \text{L} sem converter massa em volume de gás.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AUsa o volume molar de 22{,}4 ou erra a conta, chegando a valor bem menor que 0{,}068\ \text{mol} \cdot 25\ \text{L/mol}.
  • BDivide o resultado correto por 2, sem base no enunciado.
  • DConfunde 3{,}0\ \text{g/L} com 3{,}0\ \text{L} de gás, sem converter massa em volume.
  • EValor sem relação com a conta; ignora a conversão por 44\ \text{g/mol} e o volume molar.

Assuntos: Volume molar e estequiometria de gases, Coeficiente e curvas de solubilidade.

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Ver como caiu na prova Questão 65 no caderno V da FUVEST 1999

Fonte: FUVEST 1999 · 1º exame. Prova oficial ↗