Uma amostra de fluoreto de urânio pesando 1,760 g é tratada com excesso de Ca^2+ e 1,170 g de CaF2 se forma. Qual a fórmula mínima do composto de urânio ? Massas atômicas ( F=19,0 ; U=238,0 ; Ca=40,0 )

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre uma amostra de fluoreto de urânio que pesa 1,760 g e que, após tratar com excesso de íons Ca^2+, forma 1,170 g de CaF2. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a fórmula mínima desse composto de urânio. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações quantitativas entre os reagentes e os produtos nas reações químicas.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de CaF2 que foram formados. Para isso, usamos a fórmula:
Mols = MassaMassa Molar
A massa molar do CaF2 é:
Ca = 40,0 , g/mol F = 19,0 , g/mol times 2 = 38,0 , g/mol Total = 40,0 + 38,0 = 78,0 , g/mol
Então, os mols de CaF2 são:
Mols de CaF2 = 1,170 , g78,0 , g/mol approx 0,015 , mol

Passo 3

Agora, vamos descobrir quantos mols de flúor ( F) foram usados para formar o CaF2. Sabemos que cada molécula de CaF2 contém 2 átomos de flúor, então:
Mols de F = 0,015 , mol times 2 = 0,030 , mol

Passo 4

Sabendo que o flúor proveniente da amostra de fluoreto de urânio foi utilizado para formar o CaF2, podemos concluir que a quantidade de flúor no composto de urânio é igual à quantidade de flúor que não foi usada para formar o CaF2. Mas como o CaF2 foi formado com excesso de Ca^2+, todo o flúor presente no fluoreto de urânio foi utilizado para formar o CaF2. Portanto, a quantidade de flúor no fluoreto de urânio é de 0,030 , mol.

Passo 5

Agora, vamos calcular a massa total de flúor presente no fluoreto de urânio:
Massa de F = 0,030 , mol times 19,0 , g/mol = 0,570 , g
Sabendo que a massa total da amostra de fluoreto de urânio é 1,760 , g, podemos encontrar a massa de urânio ( U) na amostra:
Massa de U = 1,760 , g - 0,570 , g = 1,190 , g
Agora, calculamos os mols de urânio:
Mols de U = 1,190 , g238,0 , g/mol approx 0,005 , mol

Passo 6

Para encontrar a relação molar entre urânio e flúor, dividimos ambos os valores pelo menor número de mols, que neste caso é 0,005 , mol:
U: F = 0,0050,005 : 0,0300,005 = 1 : 6
Isso significa que para cada átomo de urânio, há 6 átomos de flúor na fórmula do composto.

Resposta

A fórmula mínima do composto de urânio é UF6.

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