A reação de Sabatier usa hidrogênio para gerar água a partir de resíduos de dióxido de carbono na estação espacial: COX2(g)+HX2(g)→CHX4(g)+HX2O(l) \ce{ CO2(g) + H2(g) -> CH4(g) + H2O(l) } O hidrogênio é estocado como líquido com densidade 0,07 g ⋅ cm−3\pu{0,07 g.cm-3}.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da massa de água que pode ser produzida na reação de 2 L\pu{2 L} de HX2\ce{H2}.

Gabarito 2B.10

A reação balanceada é a seguinte: CO2(g)+4H2(g)→CH4(g)+2H2O(l)CO_{2(g)}+4H_{2(g)}\rightarrow CH_{4(g)}+2H_{2}O_{(l)} Cálculo da massa de H2H_{2} : m=V⋅ρ=(2000 ml)⋅0,07 g ml−1=140 gm=V\cdot\rho=(2000\,ml)\cdot0,07\,g\,ml^{-1}=140\,g Cálculo do número de mols de H2H_{2} : n=mM=140 g2 g mol−1=70 molsn = \frac{m}{M}= \frac{140\,g}{2\,g\,mol^{-1}}=70\,mols Pela estequiometria: nH24=nH2O2\frac{n_{H_{2}}}{4}= \frac{n_{H_{2}O}}{2} Cálculo do número de mols de água: nH2O=12⋅70=35 molsn_{H_{2}O}= \frac{1}{2}\cdot70=35\,mols Cálculo da massa de água: m=n⋅Mm=n\cdot M m=(35 mol)⋅18 g mol−1=630 gm=(35\,mol)\cdot 18\,g\,mol^{-1}=630\,g