Uma amostra de de magnésio é queimada no ar produzindo uma mistura de dois sólidos iônicos: óxido de magnésio e nitreto de magnésio. A água é adicionada a esta mistura. Ela reage com o óxido de magnésio formando de hidróxido de magnésio.
Qual a massa de nitreto de magnésio será formada? Resp.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está nos pedindo. Temos uma amostra de 1.600 g de magnésio (Mg) que foi queimada no ar, formando uma mistura de dois sólidos iônicos: óxido de magnésio (MgO) e nitreto de magnésio (Mg₃N₂). Em seguida, adicionamos água a essa mistura, e a água reage com o óxido de magnésio, formando 3,544 g de hidróxido de magnésio (Mg(OH)₂). Nosso objetivo é descobrir qual foi a massa de nitreto de magnésio formada nessa reação inicial.
Para resolver isso, vamos usar o conceito de conservação da massa, que diz que a massa não se cria nem se destrói em reações químicas. Ou seja, a massa total dos reagentes deve ser igual à massa total dos produtos.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar a massa total inicial de magnésio que temos, que é de 1.600 g. Esse magnésio se divide em duas partes: uma que formou o óxido de magnésio (MgO) e outra que formou o nitreto de magnésio (Mg₃N₂).

Passo 3

A água adicionada reage apenas com o óxido de magnésio, formando hidróxido de magnésio. Sabemos que foram formados 3,544 g de Mg(OH)₂. Vamos calcular quanto de Mg foi usado para formar esse hidróxido.
A fórmula molecular do Mg(OH)₂ é composta por 1 átomo de Mg, 2 de O e 2 de H. Primeiro, calculamos a massa molar de Mg(OH)₂:
  • Mg: 24,31 g/mol
  • O: 16,00 g/mol × 2 = 32,00 g/mol
  • H: 1,01 g/mol × 2 = 2,02 g/mol
Total: 24,31 + 32,00 + 2,02 = 58,33 g/mol
Agora, calculamos os mols de Mg(OH)₂ formados:
Cada mol de Mg(OH)₂ contém 1 mol de Mg, então a massa de Mg utilizada para formar o hidróxido é:

Passo 4

Agora, vamos determinar a quantidade de Mg que foi usada para formar o nitreto de magnésio. Sabemos que o total de Mg era 1.600 g, e já usamos aproximadamente 1,47 g para formar o Mg(OH)₂. Portanto, a massa de Mg que formou o Mg₃N₂ é:

Passo 5

Agora, precisamos relacionar essa massa de Mg ao nitreto de magnésio (Mg₃N₂). Vamos calcular quantos mols de Mg estão presentes nos 1.598,53 g:
Na fórmula do Mg₃N₂, cada mol de Mg₃N₂ contém 3 mols de Mg. Portanto, para encontrar os mols de Mg₃N₂:

Passo 6

Finalmente, vamos calcular a massa de Mg₃N₂ formada. A massa molar do Mg₃N₂ é:
  • Mg: 24,31 g/mol × 3 = 72,93 g/mol
  • N: 14,01 g/mol × 2 = 28,02 g/mol
Total: 72,93 + 28,02 = 100,95 g/mol
Agora, multiplicamos os mols de Mg₃N₂ pela massa molar:

Resposta

A massa de nitreto de magnésio formada foi aproximadamente 1,33 g.

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