Num garrafão de de capacidade, contendo de solução de ácido sulfúrico, introduzem-se de aparas de zinco; fecha-se rapidamente com rolha de borracha. Supondo que a temperatura do ambiente onde esta perigosa experiência está sendo feita seja de , o incremento máximo de pressão interna do frasco, em atm, será de:
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A princípio, comecemos por encontrar o número de mols de cada espécie dada:\begin{align*}
n(\ce{H2SO4}) &= \dfrac{1 \ \ce{mol H2SO4} }{1 \pu{L}} \cdot 1,5 \ \pu{L} = 1,5 \ \ce{mol H2SO4} \\
n(\ce{Zn}) &= \dfrac{1 \ \ce{mol Zn} }{65,4 \ce{ g Zn}} \cdot 32,7 \ce{ g Zn}= 0,5 \ \ce{mol Zn}
\end{align*}Conforme enunciado, a pressão aumenta, o que é de se esperar, afinal, as espécies devem reagir produzindo gás hidrogênio, conforme equação abaixo:\begin{matrix}
\ce{H2SO4_{(aq)} + Zn_{(s)} -> ZnSO4_{(aq)} + H2_{(g)} }
\end{matrix}Observe que o zinco é o reagente limitante, assim, devido a razão estequiométrica $1:1:1:1$, apenas $0,5 \ \ce{mol de H2SO4}$ devem reagir, produzindo $0,5 \ \ce{mol de H2}$, este que deve aumentar a pressão do sistema. Desse modo, resta-nos encontrar a variação de pressão, esta que será dada pela equação geral dos gases ideias:\begin{matrix}
\Delta P = \dfrac{\Delta nRT}{V} = \dfrac{(0,5 - 0) \cdot 0,082 \cdot 293}{2} \approx 6, 0 \ \pu{atm}
\end{matrix}\begin{matrix}Letra \ (D)
\end{matrix}$\color{orangered}{\text{Obs:}}$ O volume $V$ ocupado pelo gás deve ser de $2 \ \pu{L}$, afinal, $1,5 \ \pu{L}$ já é ocupado pelo líquido.
