Uma amostra de 2,558 g de carbonato de sódio de hidratação desconhecida ( Na2CO3 xH2O) foi aquecida a uma temperatura de 125^circC até obter uma massa constante de 0,948 g correspondente ao carbonato de sódio anidro. Determine o grau de hidratação do carbonato de sódio, ou seja, calcule o valor de x .

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um problema de química onde precisamos descobrir quantas moléculas de água estão ligadas ao carbonato de sódio na sua forma hidratada, ou seja, determinar o valor de x na fórmula Na2CO3 cdot xH2O. Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria e cálculos de massas. Precisamos saber como a perda de água ao aquecer a substância nos ajuda a encontrar o valor de x.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que aconteceu. Inicialmente, temos 2,558 g de carbonato de sódio hidratado ( Na2CO3 cdot xH2O). Após aquecer, essa massa diminui para 0,948 g de carbonato de sódio anidro ( Na2CO3). Isso significa que a diferença de massa corresponde à água que foi removida.

Passo 3

Vamos calcular a massa de água perdida durante o aquecimento:
Massa de água = Massa inicial - Massa final á
Massa de água = 2,558,g - 0,948,g = 1,610,g á

Passo 4

Agora, precisamos descobrir quantas moles de Na2CO3 temos na massa final. Para isso, usamos a massa molar do Na2CO3.
A massa molar do Na2CO3 é:
  • Na: 22,99 g/mol × 2 = 45,98 g/mol
  • C: 12,01 g/mol
  • O: 16,00 g/mol × 3 = 48,00 g/mol
  • Total: 45,98 + 12,01 + 48,00 = 105,99 g/mol
Então, as moles de Na2CO3 são:
Mo<=s de Na2CO3 = 0,948,g105,99,g/mol approx 0,00894,mol

Passo 5

Agora, vamos calcular as moles de água que foram perdidas. A massa molar da água ( H2O) é:
  • H: 1,01 g/mol × 2 = 2,02 g/mol
  • O: 16,00 g/mol
  • Total: 2,02 + 16,00 = 18,02 g/mol
Então, as moles de água são:
Mo<=s de água = 1,610,g18,02,g/mol approx 0,0894,mol á

Passo 6

Agora, queremos encontrar o valor de x na fórmula Na2CO3 cdot xH2O. Sabemos que para cada mol de Na2CO3, temos x moles de água.
Portanto:
x = Mo<=s de águaMo<=s de Na2CO3 = 0,0894,mol0,00894,mol approx 10 á

Resposta

O grau de hidratação do carbonato de sódio é x = 10. Portanto, a fórmula do carbonato de sódio hidratado é Na2CO3 cdot 10H2O.

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