200 mg de uma amostra pura de um cloreto de metal alcalino (lítio, sódio, potássio, rubídio ou césio) foram dissolvidos em 1.50 mL de água, e a solução foi acidificada com
concentrado. Adicionou-se então uma solução
de
até completa precipitação. O precipitado foi filtrado, lavado e seco. O sal foi pesado, e a secagem foi repetida até a obtenção de peso constante. O valor médio encontrado para três determinações foi de 190 mg. DETERMINE qual é o cloreto (
,
,
,
ou
analisado.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O problema fala sobre uma amostra de um cloreto de metal alcalino (como LiCl, NaCl, KCl, RbCl ou CsCl) que foi dissolvida em água e depois tratada com
. Nosso objetivo é descobrir qual desses cloretos foi usado na amostra. Para resolver isso, vamos precisar entender como reagir esses compostos e usar os dados fornecidos para identificar o metal correto.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que acontece quando adicionamos
a uma solução de cloreto. A reação que ocorre é a formação de cloreto de prata (
), que é um precipitado branco insolúvel:
Essa reação acontece em proporção 1:1, ou seja, 1 mol de
reage com 1 mol de
para formar 1 mol de
.
Passo 3
Agora, vamos calcular quantos moles de
foram formados. Sabemos que a massa do precipitado foi de 190 mg, que é igual a 0,190 g. A massa molar do
é a soma das massas atômicas do prata (Ag) e do cloro (Cl):
Então, os moles de
são:
Passo 4
Como a reação é 1:1, a quantidade de moles de
na solução também é 0,001326 mol. Agora, vamos encontrar a massa de cloro na amostra original:
Passo 5
Sabemos que a massa total da amostra era de 200 mg e que 47 mg são de cloro. Então, a massa do metal alcalino na amostra é:
Passo 6
Agora, vamos calcular os moles do metal alcalino na amostra. Primeiro, precisamos considerar a fórmula geral do cloreto, que é
, onde
representa o metal. Então, a massa molar do cloreto é a soma da massa molar do metal
e do cloro:
Como temos 0,001326 mol de
, também temos 0,001326 mol de
. Portanto, a massa do metal
é:
Resolvendo para a massa molar de
:
Passo 7
Agora, vamos comparar a massa molar calculada com as massas atômicas dos metais alcalinos fornecidos:
- Li: 6,61 g/mol
- Na: 22,99 g/mol
- K: 39,10 g/mol
- Rb: 85,17 g/mol
- Cs: 132,91 g/mol
Nossa massa molar calculada é aproximadamente 115,4 g/mol. O metal mais próximo desse valor é o Césio (Cs), que tem massa molar de 132,91 g/mol.
Resposta
O cloreto analisado é o cloreto de césio (
).