(UESPI/2012) Estudos investigando o composto diborano, B2H6, como possível combustível para foguetes, mostraram que a combustão desse composto gera o produto HBO2, como indicado pela equação:

B2H6(g) + 3 O2(l) → 2 HBO2(g) + 2 H2O(l)

Uma vez que um composto reativo, como o HBO2, foi produzido e não um composto relativamente inerte, como o B2O3, por exemplo, esses estudos foram suspensos. Calcule a massa de oxigênio líquido necessária para reagir com 40,0 g de diborano.
Dados: Massas molares (g.mol-1); H = 1; B = 10,8; O = 16.

(A) 46,4 g.
(B) 78,2 g.
(C) 139 g.
(D) 160 g.
(E) 225 g.

Question

(UESPI/2012) Estudos investigando o composto diborano, B2H6, como possível combustível para foguetes, mostraram que a combustão desse composto gera o produto HBO2, como indicado pela equação:

B2H6(g) + 3 O2(l) → 2 HBO2(g) + 2 H2O(l)

Uma vez que um composto reativo, como o HBO2, foi produzido e não um composto relativamente inerte, como o B2O3, por exemplo, esses estudos foram suspensos. Calcule a massa de oxigênio líquido necessária para reagir com 40,0 g de diborano.
Dados: Massas molares (g.mol-1); H = 1; B = 10,8; O = 16.

(A) 46,4 g.
(B) 78,2 g.
(C) 139 g.
(D) 160 g.
(E) 225 g.

Accepted Answer

Para resolver essa questão, precisamos calcular a massa de oxigênio necessária para reagir com 40,0 g de diborano ($B_2H_6$).

1. **Calcular a massa molar do $B_2H_6$:**

$$
M_{B_2H_6} = 2 \times 10,8 + 6 \times 1 = 21,6 + 6 = 27,6 \, \text{g/mol}
$$

2. **Calcular o número de mols de $B_2H_6$ em 40,0 g:**

$$
n_{B_2H_6} = \frac{40,0 \, \text{g}}{27,6 \, \text{g/mol}} \approx 1,449 \, \text{mol}
$$

3. **Usar a estequiometria da reação:**

A equação balanceada é:

$$ 
B_2H_6 + 3O_2 \rightarrow 2HBO_2 + 2H_2O 
$$

De acordo com a equação, 1 mol de $B_2H_6$ reage com 3 mols de $O_2$.

4. **Calcular o número de mols de $O_2$ necessários:**

$$
n_{O_2} = 3 \times n_{B_2H_6} = 3 \times 1,449 \approx 4,347 \, \text{mol}
$$

5. **Calcular a massa de $O_2$:**

A massa molar de $O_2$ é $2 \times 16 = 32 \, \text{g/mol}$.

$$
m_{O_2} = n_{O_2} \times M_{O_2} = 4,347 \times 32 \approx 139,1 \, \text{g}
$$

**Resposta: C (139 g)**

Portanto, a massa de oxigênio necessária é aproximadamente 139 g.

(UESPI/2012) Estudos investigando o composto diborano, B2H6,...

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