Um aluno adicionou
de uma solução
de cloreto de bário a
de uma solução
de sulfato de alumínio, observando a precipitação de um sólido branco.
b) (1,5 pontos) Qual a massa de sólido você espera que tenha sido formada caso a reação tenha rendimento quantitativo?
b) (1,5 pontos) Qual a massa de sólido você espera que tenha sido formada caso a reação tenha rendimento quantitativo?
Passo 1
Beleza, vamos começar entendendo o que a gente tem aqui. O aluno misturou duas soluções: uma de cloreto de bário (
) e outra de sulfato de alumínio (
). Quando essas soluções se encontram, ocorre uma reação química que forma um sólido branco, que é precipitado. O conteúdo que a gente vai usar para resolver isso é estequiometria, que é a parte da química que lida com as quantidades das substâncias envolvidas nas reações químicas.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação química balanceada dessa reação. Quando o cloreto de bário reage com o sulfato de alumínio, forma-se o sulfato de bário (
) como sólido (precipitado) e cloreto de alumínio (
) na solução. A equação balanceada fica assim:
Passo 3
Agora, vamos calcular quantos mols de cada reagente a gente tem. A fórmula para calcular mols é:
Primeiro, para o
:
E para o
:
Passo 4
Agora, precisamos ver qual dos reagentes está limitando a reação, ou seja, qual vai acabar primeiro e determinar a quantidade de produto formado. Olhando para a equação balanceada, vemos que 1 mol de
reage com 3 mols de
. Então, vamos verificar quanto de
é necessário para reagir totalmente com 0,015 mol de
:
Mas a gente só tem 0,040 mol de
, que é menos que o necessário. Portanto, o
é o reagente limitante.
Passo 5
Com o reagente limitante identificado, podemos calcular a quantidade de
formado usando a estequiometria da equação balanceada. Cada 3 mols de
formam 3 mols de
. Portanto, a relação é de 1 para 1:
Passo 6
Agora, vamos converter os mols de
para massa. Para isso, precisamos da massa molar do
. Calculamos somando as massas atômicas:
- Ba: 137,33 g/mol
- S: 32,07 g/mol
- O: 16,00 g/mol
4 = 64,00 g/mol
Então,
Agora, multiplicamos pelos mols que temos:
Resposta
A massa de sólido formada, considerando rendimento quantitativo, é de aproximadamente
de
.
Exercícios relacionados
Quando a fosfina, um gás venenoso de fórmula molecular
, é queimada no ar, os produtos são água e um sólido de fórmula molecular
. Quantos gramas de
são necessários para reagir com
de fosfina?
Quando a fosfina, um gás venenoso de fórmula molecular
, é queimada no ar, os produtos são água e um sólido de fórmula molecular
. Quantos gramas de água são formados a partir de
de
?
Considere que você precisa sintetizar
de sulfato de cobre pentahidratado no laboratório. Para isso você dispõe de óxido de cobre e ácido sulfúrico concentrado
). Você espera obter um rendimento de
do produto e prevê o uso de
de excesso de ácido sulfúrico.
b) pontos
Descreva um protocolo para a realização dessa síntese.
b)
(2,0 pontos) Em ambas as práticas da síntese de sulfato de cobre pentahidratado e da aspirina que realizamos em laboratório, o produto cristalizado foi isolado por filtração a vácuo, e esses cristais foram brevemente lavados com um solvente gelado para a remoção de impurezas. Os cristais de sulfato de cobre pentahidratado foram lavados com etanol, e os cristais de aspirina foram lavados com água. Por que esses solventes foram escolhidos? 0 que aconteceria de diferente se lavássemos o sulfato de cobre pentahidratado com água e a aspirina com etanol?