Resposta:

, para obter 400 g de ácido sulfúrico com um rendimento de 90% nas CNTP, você precisará de aproximadamente 91,39 litros de anidrido sulfúrico (SO3).

Explicação:

Para calcular o volume de SO3 necessário para obter 400 g de ácido sulfúrico (H2SO4) com um rendimento de 90% nas CNTP (Condições Normais de Temperatura e Pressão), precisamos levar em consideração a estequiometria da reação e as condições CNTP.

Primeiro, precisamos conhecer a massa molar do ácido sulfúrico (H2SO4) e a relação estequiométrica entre o SO3 e o H2SO4 na reação.

A massa molar do H2SO4 é:

H = 1 g/mol

S = 32 g/mol

O = 16 g/mol

Massa molar do H2SO4 = 2(1 g/mol) + 32 g/mol + 4(16 g/mol) = 98 g/mol

A equação química para a reação de hidratação do anidrido sulfúrico (SO3) para formar ácido sulfúrico (H2SO4) é:

SO3 + H2O → H2SO4

A partir da equação, podemos ver que 1 mol de SO3 reage para formar 1 mol de H2SO4. Portanto, a relação estequiométrica entre SO3 e H2SO4 é 1:1.

Agora, podemos calcular quantos mols de H2SO4 correspondem a 400 g de H2SO4 usando sua massa molar:

Mols de H2SO4 = Massa / Massa Molar

Mols de H2SO4 = 400 g / 98 g/mol ≈ 4,08 mols

Como a reação tem um rendimento de 90%, precisamos calcular a quantidade de SO3 que produziria 4,08 mols de H2SO4 com um rendimento de 100%. A relação estequiométrica entre SO3 e H2SO4 é de 1:1, portanto, precisaremos da mesma quantidade de mols de SO3:

Mols de SO3 necessário = 4,08 mols

Agora, vamos calcular o volume de SO3 nas CNTP, que é 0°C e 1 atm (ou 101,3 kPa). Um mol de gás nas CNTP ocupa um volume de 22,4 litros:

Volume de SO3 necessário = Mols de SO3 x Volume Molar nas CNTP

Volume de SO3 necessário = 4,08 mols x 22,4 L/mol ≈ 91,39 litros