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Question3.2. No corpo humano, os átomos de oxigénio estão maioritariamente ligados a átomos de hidrogén formando moléculas de água, H2O\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}. Se todos os átomos de oxigénio existentes em 46 kg desse elemento estivessem ligados a átomos de hidrogénio (H)(H), formando água, teriam de existir, no mínimo: (A) 1,4 kg1,4 \mathrm{~kg} de hidrogénio. (C) 2,9 kg2,9 \mathrm{~kg} de hidrogénio. (B) 5,8 kg5,8 \mathrm{~kg} de hidrogénio. (D) 15,3 kg15,3 \mathrm{~kg} de hidrogénio.

Studdy Solution

STEP 1

1. A molécula de água (H2O\mathrm{H}_2\mathrm{O}) é composta por 2 átomos de hidrogênio e 1 átomo de oxigênio.
2. A massa molar do oxigênio (O\mathrm{O}) é aproximadamente 16 g/mol16 \, \mathrm{g/mol}.
3. A massa molar do hidrogênio (H\mathrm{H}) é aproximadamente 1 g/mol1 \, \mathrm{g/mol}.
4. Precisamos calcular a quantidade de hidrogênio necessária para reagir com 46 kg46 \, \mathrm{kg} de oxigênio.

STEP 2

1. Calcular a quantidade de mols de oxigênio em 46 kg46 \, \mathrm{kg}.
2. Determinar a quantidade de mols de hidrogênio necessária.
3. Converter a quantidade de mols de hidrogênio em massa.

STEP 3

Calcular a quantidade de mols de oxigênio em 46 kg46 \, \mathrm{kg}.
Massa de oxigeˆnio=46×1000 g=46000 g\text{Massa de oxigênio} = 46 \times 1000 \, \mathrm{g} = 46000 \, \mathrm{g}
Mols de oxigeˆnio=46000 g16 g/mol=2875 mol\text{Mols de oxigênio} = \frac{46000 \, \mathrm{g}}{16 \, \mathrm{g/mol}} = 2875 \, \mathrm{mol}

STEP 4

Determinar a quantidade de mols de hidrogênio necessária.
Como cada molécula de água requer 2 átomos de hidrogênio, precisamos de:
2×2875 mol=5750 mol H2 \times 2875 \, \mathrm{mol} = 5750 \, \mathrm{mol} \, \mathrm{H}

STEP 5

Converter a quantidade de mols de hidrogênio em massa.
Massa de hidrogeˆnio=5750 mol×1 g/mol=5750 g\text{Massa de hidrogênio} = 5750 \, \mathrm{mol} \times 1 \, \mathrm{g/mol} = 5750 \, \mathrm{g}
Convertendo para quilogramas:
5750 g=5,75 kg5750 \, \mathrm{g} = 5,75 \, \mathrm{kg}
A opção mais próxima é:
5,8 kg\boxed{5,8 \, \mathrm{kg}}

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