Estequiometria.

Uma das grandes preocupações da mídia, dos governantes e da sociedade em geral com o meio-ambiente diz respeito à emissão de gás carbônico, um dos responsáveis pelo efeito estufa causador do aquecimento global. Dentre as várias formas de emissão do gás carbônico, encontra-se a que é realizada pelo corpo humano no processo respiratório, em que o gás oxigênio é inspirado e o gás carbônico é expirado. Para determinar a quantidade de CO2 expirado por um ser humano adulto, foi realizado um teste reagindo-se esse gás com o hidróxido de bário, em que se observou, em 20 minutos, a produção de 59,1 g de carbonato de bário. Usando-se a equação dessa reação química para determinar o volume desse gás, nas CNTP, que uma pessoa adulta libera, é correto afirmar que em 1 hora, o volume de CO2 liberado é de aproximadamente 
 
a) 15 litros. 
b) 20 litros. 
c) 25 litros. 
d) 30 litros

Bom, primeiro vamos escrever a equação:

CO2 + Ba(OH)2 --> BaCO3 + H2O

Caso tenha ficado confuso de fazer essa equação devido ao fato de não realizarmos muitas reações com CO2, você pode fazer um esquema pra ter certeza do resultado.

Como o CO2 é um óxido ácido, ao reagir com água teremos a formação de um ácido, que é bem instável. É o ácido carbônico.

CO2 + H2O --> H2CO3

Agora podemos fazer alago mais comum, que é reagir um ácido com um base.

H2CO3 + Ba(OH)2 --> BaCO3 + 2H2O

Temos agora duas equações, e podemos tratá-las como contas matemáticas, eliminando oque há de comum em lados opostos, como se ao deixar tudo do mesmo lado mudasse o sinal e pudessemos cancelar.

 H2O + CO2 --> H2CO3
 H2CO3 + Ba(OH)2 --> BaCO3 + 2H2O

Podemos retirar o H2CO3 que está em quantidades iguais e em lados opostos, e também um mol de água, pois temos um de um lado e dois do outro, sobrando um mol no lado direito. Assim temos:

CO2 + Ba(OH)2 --> BaCO3 + H2O

Agora podemos realizar os cálculos.
Pela estequiometria, vemos que 1 mol de CO2 produz 1 mol de BaCO3. A massa molar do BaCO3 é a soma da massa molar de cada elemento, que dá 197 g/mol. Oque quer dizer que em 1 mol de BaCO3 temos 197g do mesmo. Então podemos dizer que 1 mol de CO2 produz 197g de BaCO3.
A questão nos diz que são produzidos 59,1g de carbonato de bário. Assim, podemos fazer uma regra de três simples.

1 mol de CO2 --------> 197g de BaCO3
x mol de CO2 --------> 59,1 g de BaCO3

Fazendo meios pelos extremos temos:

1*59,1 = x*197
x = 59,1/197
x = 0,3 mol

Ou seja, para termos no final 59,1 g de BaCO3, tivemos que usar 0,3 mol de CO2

Como a questão nos pede volume, e ainda diz que para considerarmos o problemas nas condições normais de temperatura e pressão, podemos usar a relação já conhecida :que nas CNTP, o volume molar de qualquer gás é de 22,4 litros. Ou seja temos 22,4 L de gás em cada mol de gás.
Sabemos então que 1 mol de CO2 ocupa 22,4 L (nas CNTP), mas nós usamos 0,3 L. Basta fazer mais uma regra de três simples.

1 mol ------------> 22,4L
0,3 mol ----------> y litros

y*1 = 0,3*22,4
y = 0,3*22,4
y = 6,72 L

Ok, este é o volume de CO2 produzido em 20 minutos, mas a questão pede o volume produzido em 1 hora. Basta realizarmos mais uma regra de três simples, e usar uma hora como 60 minutos.

60 min --------------> z litros
20 minutos ---------> 6,72 L

z*20 = 6,72*60
z = 403,2/20
z = 20,16 litros, que são aproximadamente 20 litros, que confere o gabarito.

O maior problema da questão é na formulação da reação, pois qualquer erro nos produtos ou na estequiometria pode mudar o resultado. E também nessas questões devemos ficar atentos ao que ela pede. A resposta era o volume de um reagente partindo da massa de um produto, então não precisamos ficar convertendo tudo em massa ou número de mols ou em volume. Veja que nós poderíamos ter encontrado a massa de CO2 ao invés do seu número de mols, mas transformar número de mols em volume é muito mais fácil do que a partir da massa.

Entendeu?? Qualquer coisa não hesite em perguntar!

CO2--> óxido ácido (dois ametais com carater covalente)
Ao reagir com Ba(OH)2 produz sal + água.,veja:
CO2 (g) + Ba(OH)2-(s)-> BaCO3 (s) + H2O
Proporção estequiométrica--> 1:1:1:1
Massa molar (MM) de BaCO3:197g/mol(aproximadamente)
Seja n o número de mol de BaCO3 produzidos em 20 min--> n= m/MM--> n= 59,1/197= 0,3 mol(aproximadamente)
CNTP--> temperatura =0°C
              Pressão =1atm.
Pela proporção  estequiométrica  concluímos que o número de mols e CO2  em 20 min é 0,3 mol
 Quanto maior o tempo maior será  a quantidade de CO2 produzida pelo ser humano  e maior a quantidade de sal produzida ,portanto,podemos aplicar uma regra de três simples de grandezas diretamente proporcionais .
20min----- 0,3mol
60min-------x       ---> x=0,9mol de CO2 liberado
Para calcular o volume , temos duas possibilidades:
1) equação de Clayperon.
Pv=nRT--> 1*V=0,9*(82*10^-3)*(273 +0)--> v= 20 L
2)volume ocupado por um mol na CNTP.
1mol--22,4L
0,9mol----y--> 20 L