Uma das aplicações da teoria dos gases ideais é o doseamento gasométrico de substâncias que, quando decompostas em meio ácido, liberam gás. Qual é o grau de pureza de uma amostra de
de bicarbonato de sódio
sabendo-se que a mesma, quando em contato com HCl , libera
de
, medido a 273 Ke 1 atm ? (2,0 pontos)
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. A gente tem uma amostra de 2,0 gramas de bicarbonato de sódio (
) e, quando essa amostra reage com ácido clorídrico (
), ela libera 0,430 litros de dióxido de carbono (
) nas condições de 273 K e 1 atm. A matéria que vamos usar aqui é a Teoria dos Gases Ideais e estequiometria. Precisamos calcular o grau de pureza da amostra, ou seja, quanto dessa amostra é realmente
puro.
Passo 2
Primeiro, vamos usar a Lei dos Gases Ideais para descobrir quantas moles de
foram produzidas. A fórmula da lei é:
Onde:
-
é a pressão (1 atm) -
é o volume (0,430 L) -
é o número de moles -
é a constante dos gases ( ) -
é a temperatura (273 K)
Vamos isolar
:
Calculando:
Passo 3
Agora, vamos usar a estequiometria da reação dada:
Observamos que 1 mol de
produz 1 mol de
. Então, se foram produzidas 0,0192 moles de
, isso significa que também houve 0,0192 moles de
na amostra pura.
Passo 4
Vamos calcular a massa de
correspondente a 0,0192 moles. A massa molar do
é aproximadamente 84 g/mol.
Passo 5
Por fim, para encontrar o grau de pureza, comparamos a massa pura de
com a massa total da amostra:
Resposta
O grau de pureza da amostra de bicarbonato de sódio é aproximadamente 80,6%.