Para obter dióxido de manganês eletrolítico, utilizou-se uma solução contendo 115 g/L de íons de $$Mn^{2+}$$, segundo a reação representada por:
Sabendo que a eficiência do processo foi de 94%, o volume de $$H_{2}$$ (g), nas CNTP, obtido da eletrólise total de 1 litro da solução foi de, aproximadamente:
Dados:
Massas molares (g/mol):
H = 1,0;
O = 16,0;
Mn = 55,0
Volume molar de qualquer gás, nas CNTP (L/mol): 22,4
(A) 12L
(B) 22L
(C) 44L
(D) 56L
(E) 62L
Solução:
Podemos ver pela reação que 1 mol de Mn produziria 1 mol de $$H_{2}$$. Porém, como a reação tem eficiência de 94%, 1 mol de Mn produz 0,94 mol de $$H_{2}$$.
Precisamos descobrir quantos mols são os 115g de Mn. Sabemos que a massa molar do Mn é 55 g/mol, então
55g de Mn ———- 1 mol
115 g de Mn ———- x
$$55x = 115 \longrightarrow x = \frac{115}{55} \longrightarrow x = 2,09\, mols$$
Agora vamos calcular quantos mols de $$H_{2}$$ são produzidos a partir de 2,09 mols de Mn.
1 mol de Mn ———- 0,94 mol de $$H_{2}$$
2,09 mols de Mn ———- y
$$y = 2,09\times 0,94 \longrightarrow y = 1,97\, mol\, de\, H_{2}$$
Por fim, precisamos transformar a quantidade de mols de $$H_{2}$$ encontrada em volume.
1 mol de $$H_{2}$$ ———- 22,4 L
1,97 mol de $$H_{2}$$ ———- V
$$V = 1,97\times 22,4 \longrightarrow V = 44,1\, L$$
Resposta: letra C.
