Uma amostra de 2,558 g de carbonato de sódio de hidratação desconhecida (
) foi aquecida a uma temperatura de
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
. 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 (
). Após aquecer, essa massa diminui para 0,948 g de carbonato de sódio anidro (
). 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:
Passo 4
Agora, precisamos descobrir quantas moles de
temos na massa final. Para isso, usamos a massa molar do
.
A massa molar do
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
são:
Passo 5
Agora, vamos calcular as moles de água que foram perdidas. A massa molar da água (
) 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:
Passo 6
Agora, queremos encontrar o valor de x na fórmula
. Sabemos que para cada mol de
, temos x moles de água.
Portanto:
Resposta
O grau de hidratação do carbonato de sódio é
. Portanto, a fórmula do carbonato de sódio hidratado é
.