Física e Química A (11.º Ano, 2022): MOXIE e Estequiometria em Marte

Para preparar uma futura expedição a Marte, na missão Mars 2020 seguiu o módulo MOXIE.
Este dispositivo foi concebido para testar, pela primeira vez, a produção local de dioxigénio, O₂, a partir do dióxido de carbono, CO₂, existente na atmosfera marciana, de acordo com as semirreações traduzidas por (1) CO₂ + 2 e⁻ → CO + O²⁻ (2) 2 O²⁻ → 4 e⁻ + O₂
Calcule o número de módulos MOXIE necessários para produzir 1000 kg de O₂ em 365 dias.
Considere que o módulo MOXIE consegue retirar, por hora, 16,70 g de CO₂ da atmosfera marciana e que a transformação de CO₂ em O₂ tem um rendimento de 50%.
Admita que a duração de um dia em Marte é aproximadamente igual à de um dia terrestre.
Apresente todos os cálculos efetuados.

Este item pode ser resolvido por, pelo menos, dois processos. 1.º Processo Determina o valor solicitado, percorrendo as etapas seguintes: • Calcula a quantidade de O₂ que poderia ser obtida, por hora, se toda a massa de CO₂ reagisse completamente (0,190 mol) 4 pontos • Calcula a quantidade de O₂ que é obtida por hora (0,0950 mol) 3 pontos • Calcula o número de módulos MOXIE necessários (38) (ver nota) 3 pontos 2.º Processo Determina o valor solicitado, percorrendo as etapas seguintes: • Calcula a massa de O₂ que poderia ser obtida, por hora, se toda a massa de CO₂ reagisse completamente (6,07 g) 4 pontos • Calcula a massa de O₂ que é obtida por hora (3,04 g) 3 pontos • Calcula o número de módulos MOXIE necessários (38) (ver nota) 3 pontos Nota – A apresentação do resultado 37,6 implica a desvalorização de 2 pontos.