Soluções Química - Semana 161

Escrito por: Mateus Cavassin.

INICIANTE

Escrevendo a reação de combustão balanceada:

$C_3 H_{8_{(g)}}+ 5O_{2_{(g)}}$ $\rightarrow$ $3CO_{2(g)} + 4H_2O_{(l)}$

Pela estequiometria, a quantidade de água produzida será de $20$ mols na combustão. Assim, a quantidade, em gramas, de água produzida será isso vezes a massa molar da água. Portanto, $20mol.18g/mol=360g$.

INTERMEDIÁRIO

Escrevendo a reação que dá origem à expressão do $Kps$:

$Fe(OH)_{3(s)}$ $\rightarrow$ $Fe^{3+}+3OH^-$. Portanto: $Kps=[Fe^{3+}].[OH^-]^3$.

Como $pH+pOH=14, pOH=1$ e $[OH^-]=10^{-1}$.

Assim, pela expressão do $Kps$: $2.10^{-39}=(10^{-1})^3.[Fe^{3+}]$. Logo $[Fe^{3+}]=2.10^{-36}mol/L$ que é a solubilidade.

AVANÇADO

Desenhando a estrutura cúbica de face centrada:

Note que existem $4$ átomos completos nesta cela ($8.1/8$ em cada vértice e $6.1/3$ em cada lado). Assim, o volume total ocupado pelos átomos será $4.V_{atomo}$ onde $V_{atomo}$ é o volume de cada átomo. Como os átomos são tratados como esferas rígidas, o volume de cada átomo é dado por $4/3\pi r^3$ onde r é o raio do átomo.  Daí o volume total ocupado pelos átomos será $16/3 \pi r^3$

Agora precisamos achar uma relação entre o raio do átomo e a área ocupada por cada cela:

Veja a figura abaixo:

Note que há uma relação entre a aresta a e o raio r do átomo: $4r=a\sqrt 2$ e $a^3=16\sqrt 2.r^3$.

Dividindo o volume que todos os átomos ocupam pelo volume total da cela:

$\frac{16/3 \pi r^3}{16\sqrt 2.r^3}=0,74$. Portanto, 74%.