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 2,0 g de bicarbonato de sódio (NaHCO3) sabendo-se que a mesma, quando em contato com HCl , libera 0,430 L de CO2, medido a 273 Ke 1 atm ? (2,0 pontos)
NaHCO3+HCl NaCl+H2 O+CO2

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 PV = nRT foram produzidas. A fórmula da lei é:
n = PVRT = 1 times 0,4300,0821 times 273
Onde:
  • n = 0,43022,4133 approx 0,0192 , mo<=s 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:
NaHCO3 + HCl NaCl + H2 O + CO2
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 Massa = n times massa molar = 0,0192 times 84 approx 1,6128 , g 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 Grau de pureza = ( Massa puraMassa da amostra ) times 100% = ( 1,61282,0 ) times 100% approx 80,64% com a massa total da amostra:

Resposta

O grau de pureza da amostra de bicarbonato de sódio é aproximadamente 80,6%.

Exercícios relacionados