Questão 1. Muitas atividades importantes para o desenvolvimento tecnológico humano requerem
soluções secas, ou seja, sem água. Há muitas formas de eliminar a água de um líquido, mas
eliminar praticamente todas as moléculas de água pode ser uma tarefa difícil. Um material poroso,
chamado de peneira molecular, é capaz de capturar água muito eficientemente.
Aluminossilicatos são materiais microporosos e, dependendo do diâmetro da abertura e do volume
dos poros, podem funcionar como peneiras moleculares para a água. Um aluminossilicato com
diâmetro da abertura do poro igual a 0,4 nm está representado na figura 1.
a) Considere uma peneira molecular hidratada de fórmula molecular 2 2 3 2 2
9 Na O A O 2SiO H O.
2
Qual a percentagem em massa de água nesse material?
b) Considerando que cada mol de peneira molecular tem um volume ao redor de 120 cm3
disponível para a captura de moléculas de água, calcule o volume de uma molécula de água e o
número de moléculas de água que pode ser retido em 1 mol de peneira molecular.
c) Uma molécula de água tem distância entre os átomos de oxigênio e hidrogênio de
96 pm e distância entre os átomos de hidrogênio de 150 pm. Considerando as
orientações apresentadas na figura 2, calcule, em cada caso, qual o menor diâmetro
da abertura do poro (expresso como um número inteiro em pm) que uma peneira
molecular deve ter para capturar água. Demonstre os cálculos. Desconsidere os raios
atômicos.
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