Cesgranrio · Petrobras · Técnico(a) de Operação Júnior · 2012 · questão 48

Cesgranrio Petrobras 2012 Química · Rendimento, pureza e reagente limitante também em Física · Transformações gasosas e equação de estado

Questão 48

Em um reator de 10,0 L, inicialmente evacuado e com temperatura constante de 298 K, são adicionados 1,0 mol de gás clorídrico (\(\mathrm{HC\ell}\)) e 1,0 mol de amônia (\(\mathrm{NH_{3}}\)). Esses gases reagem (ver reação abaixo) com um rendimento de 80%. \[ \mathrm{HC\ell_{(g)} + NH_{3(g)} \rightarrow NH_{4}C\ell_{(s)}} \] Considerando-se a pressão de vapor do \(\mathrm{NH_{4}C\ell}\) insignificante e o comportamento ideal para os gases, a pressão total, em atm, no reator, após a reação, é

Dado: R = 0,082 atm \(\cdot\) L\(\cdot\) mol\(^{-1}\cdot\) K\(^{-1}\)

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Resposta da banca: E

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Rendimento de 80% deixa 0,2 mol de cada gás; o sólido não tem pressão; a pressão vem de PV = nRT com os 0,4 mol que sobram.

Objetivo

Achar a pressão final no reator. O que está em jogo é contar só os gases que sobraram.

Conceitos para revisar

O que sobra

Reagem 0,8 mol de cada. Sobram 0,2 mol de HCl e 0,2 mol de NH₃, gases. O NH₄Cl é sólido e não pressiona.

\[n_{\text{gás}} = 0{,}2 + 0{,}2 = 0{,}4\ \text{mol}\]

80% de 1,0 mol reage

Gás ideal

Pressão com 0,4 mol em 10 L a 298 K.

\[p = \dfrac{nRT}{V} = \dfrac{0{,}4 \cdot 0{,}082 \cdot 298}{10} \approx 0{,}98\ \text{atm}\]

(E)

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