(CESGRANRIO): A equação química abaixo não está balanceada. Nela, zinco puro reage com ácido clorídrico, produzindo cloreto de zinco e hidrogênio.
A massa de HCl necessária para reagir completamente com 130 g de zinco é
Dados:
e
Dados:
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos uma reação química entre zinco puro (Zn) e ácido clorídrico (HCl) que forma cloreto de zinco (ZnCl₂) e hidrogênio gasoso (H₂). A equação química fornecida não está balanceada, ou seja, os números de átomos de cada elemento não são iguais nos dois lados da reação. Precisamos balancear essa equação e depois calcular a massa de HCl necessária para reagir completamente com 130 g de zinco.
Conteúdo da matéria: Este exercício envolve conceitos de estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações quantitativas entre os reagentes e os produtos em uma reação química.
O que vamos precisar:
- Balancear a equação química.
- Calcular a massa molar dos reagentes e produtos.
- Utilizar proporções molar para determinar a quantidade de HCl necessária.
Passo 2
Vamos começar balanceando a equação química. Isso significa ajustar os coeficientes (os números na frente das fórmulas) para que o número de átomos de cada elemento seja o mesmo nos dois lados da equação.
A equação inicial é:
Observando os coeficientes iniciais (todos iguais a 1), vemos que:
- Zinco (Zn): 1 à esquerda e 1 à direita – está balanceado.
- Cloro (Cl): 1 à esquerda e 2 à direita – não está balanceado.
- Hidrogênio (H): 1 à esquerda e 2 à direita – não está balanceado.
Para balancear, vamos ajustar os coeficientes de HCl e H₂. Colocando 2 HCl na esquerda, teremos:
Agora, verificando novamente:
- Zn: 1 e 1 – balanceado.
- Cl: 2 e 2 – balanceado.
- H: 2 e 2 – balanceado.
Prontinho! A equação balanceada é:
Passo 3
Agora, vamos calcular a massa molar de cada substância envolvida na reação. A massa molar é a massa de um mol de uma substância e é calculada somando as massas atômicas de todos os átomos na fórmula.
Dados fornecidos:
- Massa atômica do H: 1 u
- Massa atômica do Cl: 35 u
- Massa atômica do Zn: 65 u
Cálculos:
- Massa molar do Zn: 65 g/mol
- Massa molar do HCl:
- H: 1 g/mol
- Cl: 35 g/mol
- Total: 1 + 35 = 36 g/mol
- Massa molar do ZnCl��:
- Zn: 65 g/mol
- Cl: 2 × 35 = 70 g/mol
- Total: 65 + 70 = 135 g/mol
- Massa molar do H₂:
- H: 2 × 1 = 2 g/mol
Passo 4
Vamos determinar quantos mols de Zn temos nos 130 g fornecidos.
A fórmula para calcular o número de mols é:
Onde:
-
é o número de mols -
é a massa -
é a massa molar
Aplicando os valores:
Então, temos 2 mols de zinco.
Passo 5
Agora, vamos usar a equação balanceada para encontrar a relação molar entre Zn e HCl. Na equação balanceada:
Podemos ver que 1 mol de Zn reage com 2 mols de HCl.
Então, para 2 mols de Zn, a quantidade de HCl necessária será:
Passo 6
Agora, vamos calcular a massa de HCl necessária para fornecer esses 4 mols.
Usando a fórmula:
Onde:
-
é a massa -
é o número de mols -
é a massa molar
Aplicando os valores:
Resposta
A massa de HCl necessária para reagir completamente com 130 g de zinco é 144 gramas.
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ÁCIDO SULFÚRICO P.A. | |
---|---|
Concentração |
|
Densidade a
|
|
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é:
A reação
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