Uma amostra de
de hidróxido de magnésio impuro é dissolvida em
de uma solução de
de HCl. Necessita-se então 22,75 mL de
de NaOH para neutralizar o excesso de ácido. Calcule a porcentagem de massa de hidróxido de magnésio da amostra, supondo que ele é a única substância que reage com a solução de HCl . (Mg: 24,3;
: O:
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão tá pedindo. Temos uma amostra de hidróxido de magnésio (Mg(OH)₂) que foi dissolvida numa solução de ácido clorídrico (HCl). Depois, sobrou um pouco de ácido, que a gente neutralizou com hidróxido de sódio (NaOH). O que queremos descobrir é qual a porcentagem em massa de Mg(OH)₂ nessa amostra. Para isso, vamos precisar usar conceitos de molaridade, reação de neutralização e cálculos de massa molar.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular quantos mols de HCl foram inicialmente na solução. A molaridade (M) é a quantidade de mols por litro. A fórmula é:
Onde
é o número de mols,
é a molaridade e
é o volume em litros.
Temos:
Portanto:
Passo 3
Agora, vamos ver quantos mols de NaOH foram usados para neutralizar o excesso de HCl. Usamos a mesma fórmula:
Onde:
Então:
Passo 4
Como NaOH neutraliza HCl na proporção 1:1, os mols de HCl que sobraram são iguais aos mols de NaOH usados.
Portanto, o excesso de HCl é:
Passo 5
Agora, vamos descobrir quantos mols de HCl reagiram com o Mg(OH)₂. Subtraímos o excesso do total inicial:
Passo 6
A reação entre Mg(OH)₂ e HCl é:
Isso mostra que 1 mol de Mg(OH)₂ reage com 2 mols de HCl. Logo, os mols de Mg(OH)₂ são metade dos mols de HCl que reagiram:
Passo 7
Vamos calcular a massa de Mg(OH)₂ que está na amostra. Primeiro, precisamos da massa molar do Mg(OH)₂:
Agora, multiplicamos pelos mols:
Passo 8
Por fim, vamos encontrar a porcentagem em massa de Mg(OH)₂ na amostra. A fórmula é:
Onde a massa da amostra é 1,3 g.
Então:
Resposta
A porcentagem de massa de hidróxido de magnésio na amostra é aproximadamente 158,15%.