Uma amostra de
de hidróxido de magnésio impuro é dissolvida em
de uma solução de 0,205 mol/ L de HCl. Necessita-se então de 19,85 mL de
de NaOH para neutralizar o excesso de ácido. Calcule a porcentagem em massa de hidróxido de magnésio na amostra, supondo que ele é a única substância que reage com a solução de HCl.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente vai trabalhar com conceitos de estequiometria, que é aquela parte da química que estuda as relações entre as quantidades de reagentes e produtos nas reações químicas. Precisamos descobrir a porcentagem em massa de hidróxido de magnésio (Mg(OH)₂) na amostra que você forneceu. Para isso, vamos usar as informações sobre as reações com o ácido clorídrico (HCl) e o hidróxido de sódio (NaOH).
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que está acontecendo. Você dissolveu uma amostra de Mg(OH)₂ em HCl. O Mg(OH)₂ reage com o HCl da seguinte forma:
Isso significa que cada mol de Mg(OH)₂ consome 2 mols de HCl. Mas como pode ter sobrado HCl, a gente usou NaOH para neutralizar o excesso. A reação entre NaOH e HCl é:
Agora, vamos calcular quantos mols de HCl foram usados inicialmente, quantos ficaram de sobra e, consequentemente, quantos foram consumidos pelo Mg(OH)₂.
Passo 3
Primeiro, vamos calcular os mols de HCl que estavam presentes inicialmente. A concentração de HCl é 0,205 mol/L e o volume foi de 100,0 mL, que é 0,1000 L.
Passo 4
Agora, vamos ver quantos mols de NaOH foram usados para neutralizar o excesso de HCl. A concentração de NaOH é 0,102 mol/L e o volume foi de 19,85 mL, que é 0,01985 L.
Passo 5
A reação entre NaOH e HCl é em molaridade 1:1, então os mols de NaOH usados são iguais aos mols de HCl que sobraram.
Passo 6
Agora, vamos descobrir quantos mols de HCl foram consumidos pelo Mg(OH)₂. Subtraímos os mols de HCl que sobraram dos mols iniciais de HCl:
Passo 7
Como sabemos que cada mol de Mg(OH)₂ consome 2 mols de HCl, podemos encontrar os mols de Mg(OH)₂:
Passo 8
Agora, precisamos encontrar a massa de Mg(OH)₂ correspondente a esses mols. A massa molar do Mg(OH)₂ é aproximadamente 58,32 g/mol.
Passo 9
Por fim, para encontrar a porcentagem em massa de Mg(OH)₂ na amostra, usamos a fórmula:
Substituindo os valores:
Resposta
A porcentagem em massa de hidróxido de magnésio na amostra é de aproximadamente 91,2%.