0,195 g de um metal bivalente foi dissolvido em 10 mL de ácido sulfúrico 0,50 molar. O excesso de ácido foi neutralizado por 16 mL de hidróxido de potássio 0,25 molar. Calcule a massa atômica do metal.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem 0,195 g de um metal bivalente que foi dissolvido em ácido sulfúrico (H₂SO₄) de concentração 0,50 molar. Depois, o excesso desse ácido foi neutralizado usando hidróxido de potássio (KOH) 0,25 molar. Nosso objetivo é descobrir qual é a massa atômica desse metal. Para isso, vamos precisar usar conceitos de estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações quantitativas entre os reagentes e os produtos nas reações químicas.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a reação que acontece quando o metal bivalente reage com o ácido sulfúrico. Como o metal é bivalente, sua valência é 2, ou seja, ele perde 2 elétrons. A reação geral é:
Metal + H2SO4 Metal Sulfato + H2
Como o metal é bivalente, a equação balanceada fica:
M + H2SO4 MSO4 + H2

Passo 3

Agora, vamos calcular quantos mols de H₂SO₄ foram inicialmente usados. Sabemos que a concentração © é 0,50 mol/L e o volume (V) é 10 mL, que é igual a 0,010 L. A quantidade de mols é dada por:
nH2SO4 = C times V = 0,50 , mol/L times 0,010 , L = 0,005 , mol

Passo 4

Depois, houve um excesso de ácido que foi neutralizado pelo KOH. Vamos calcular quantos mols de KOH foram usados. A concentração é 0,25 mol/L e o volume é 16 mL, ou seja, 0,016 L:
nKOH = 0,25 , mol/L times 0,016 , L = 0,004 , mol

Passo 5

A reação de neutralização entre H₂SO₄ e KOH é:
H2SO4 + 2KOH K2SO4 + 2H2O
Isso significa que para cada mol de H₂SO₄ sobrando, precisamos de 2 mols de KOH para neutralizar. Então, os mols de H₂SO₄ que sobraram são:
nH2SO4 sobrando = nKOH2 = 0,0042 = 0,002 , mol

Passo 6

Agora, vamos descobrir quantos mols de H₂SO₄ foram utilizados para reagir com o metal. Inicialmente tínhamos 0,005 mol, e sobraram 0,002 mol. Então, os mols que reagiram com o metal são:
nH2SO4 reagido = 0,005 - 0,002 = 0,003 , mol

Passo 7

A reação do metal com H₂SO₄, como vimos, é 1:1 em mols. Então, se 0,003 mol de H₂SO₄ reagiram, também houve 0,003 mol de metal reagido.

Passo 8

Agora, queremos achar a massa molar do metal (M). Sabemos que:
Massa do metal = m = 0,195 , g
nmetal = 0,003 , mol
Massa molar = mn = 0,195 , g0,003 , mol = 65 , g/mol

Resposta

A massa atômica do metal é 65 , g/mol.

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