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?

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:
çã
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 .

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