Unicamp-estequiometria

Júlio Verne, famoso escritor de ficção científica do século passado, num de seus romances, narrou uma viagem realizada com um balão cheio de gás aquecido. Para manter o gás aquecido era utilizada uma chama obtida pela combustão de hidrogênio, H2 . O hidrogênio era produzido pela reação de um metal com ácido.
Suponha que o escritor fosse você, e que estivesse escrevendo o romance agora. Você sabe que, devido ao pequeno espaço disponível no balão e ao poder de ascensão do mesmo, deve-se transportar o menor volume e a menor massa possíveis.
Considerando os três metais, magnésio, Mg , alumínio, Al, e zinco, Zn, e que a quantidade de hidrogênio para a viagem deve ser amesma em qualquer dos casos, qual desses metais você escolheria para ser usado na viagem:
A) Pelo critério da massa de metal a ser transportada? Justifique.
B) Pelo critério do volume de metal a ser transportado? Justifique.
Dados: Classificação Periódica dos Elementos e a tabela abaixo:
metal densidade / (g/cm3)
Mg 1,7
Al 2,7
Zn 7,1

r=al em ambas

Supondo reação com H2S:

H2S + Mg ---> MgS + H2
H2S + Zn ---> ZnS + H2
3H2S + 2Al ----> Al2S3 + 3H2

Cada Al, portanto, libera 3/2H2, tornando-o o metal mais rentável para reagir com ácidos e liberar H2. Vamos aos cálculos para comprovar isso:

1 -------------- 3/2
x -------------- 1
x = 2/3 mols de Al para liberar 1 mol de H2.

1 --------- 27
2/3 ------- y
y = 18 gramas de Al para liberar 1 mol de H2.

Enquanto o Mg precisa de 24 gramas para liberar 1 mol de H2 e o Zn de 65 gramas para liberar a mesma quantia de mols, o Al precisa de 18 gramas para liberar 1 mol de H2. O Al, portanto, é mais rentável no caso da massa.

Vamos para a densidade:

Alumínio:
d = m/V
m/d = V
18/2,7 = 6,66 cm³ = V

Magnésio:
24/1,7 = 14,12 cm³ = V

Zinco:
65/7,1 = 9,15 cm³ = V

Novamente, o alumínio é o mais rentável. Portanto:

A) Alumínio.
B) Alumínio.

o unico jeito de resolver é considerar um ácido qualquer?

Não. Pode-se considerar o hidrônio (que seria a forma correta de se resolver a questão, btw):

1Mg + 2H^+ -----> 1Mg^(2+) + 1H2
1Al + 3H^+ -----> 1Al^(3+) + 3/2H2
1Zn + 2H^+ -----> 1Zn^(2+) + 1H2

Christian M. Martins escreveu:Não. Pode-se considerar o hidrônio (que seria a forma correta de se resolver a questão, btw):

1Mg + 2H^+ -----> 1Mg^(2+) + 1H2
1Al + 3H^+ -----> 1Al^(3+) + 3/2H2
1Zn + 2H^+ -----> 1Zn^(2+) + 1H2

Achei as duas resoluções excelentes. Todavia, senti dificuldade para resolver do modo "por hidrônio". O autor da resposta ou alguém que esteja lendo pode me indicar um vídeo falando sobre essa técnica de resolução?