Cloro gasoso pode ser preparado em laboratório pela reaçăo de dióxido de manganês com ácido clorídrico concentrado, HCI(aq), como descrito pela equaçăo química nTo balanceada:
MnO2(s)+HCl(aq) longrightarrow MnCl2(aq)+H2 O(l)+Cl2(g)
Quantos mililitros de HCI(aq) 6,00 M săo necessários para reagir com 5,00 g de MnO2 ?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão está pedindo para descobrir quantos mililitros de ácido clorídrico (HCl) 6,00 M são necessários para reagir com 5,00 g de dióxido de manganês (MnO₂). Vamos usar conceitos de estequiometria e molaridade para resolver isso. Precisamos balancear a equação química, calcular as mols de MnO₂ e, a partir daí, descobrir quantas mols de HCl são necessárias. Por fim, vamos usar a definição de molaridade para encontrar o volume de HCl que precisamos.

Passo 2

Primeiro, vamos balancear a equação química dada:
MnO2(s) + HCl(aq) longrightarrow MnCl2(aq) + H2 O(l) + Cl2(g)
Vamos balancear cada elemento:
  • Manganês (Mn): 1 em ambos os lados.
  • Oxigênio (O): 2 no lado esquerdo e 1 no lado direito. Para balancear, colocamos 2 moléculas de água:
    MnO2 + HCl MnCl2 + 2H2O + Cl2
  • Hidrogênio (H): 2×2 = 4 no lado direito, então precisamos de 4 HCl:
    MnO2 + 4HCl MnCl2 + 2H2O + Cl2
  • Cloro (Cl): 4 no lado esquerdo e 2 + 2 = 4 no lado direito. Pronto, a equação está balanceada!

Passo 3

Agora, vamos calcular quantas mols de MnO₂ temos em 5,00 g. Para isso, precisamos da massa molar do MnO₂.
  • Massa molar do Mn: aproximadamente 54,94 g/mol
  • Massa molar do O: aproximadamente 16,00 g/mol
  • Portanto, massa molar do MnO₂ = 54,94 + (2 × 16,00) = 54,94 + 32,00 = 86,94 g/mol
Agora, calculamos as mols:
Mols de MnO2 = 5,00 g86,94 g/mol approx 0,0574 mol

Passo 4

Pela equação balanceada, vemos que 1 mol de MnO₂ reage com 4 mols de HCl. Então, para 0,0574 mol de MnO₂, teremos:
Mols de HCl = 0,0574 mol times 4 = 0,2296 mol

Passo 5

Agora, usamos a definição de molaridade para encontrar o volume de HCl necessário. A molaridade (M) é dada por:
M = molsvolume (L)
Rearranjando para encontrar o volume:
Volume (L) = molsM = 0,2296 mol6,00 M approx 0,0383 L
Convertendo para mililitros:
0,0383 L times 1000 mLL = 38,3 mL

Resposta

São necessários aproximadamente 38,3 mL de HCl 6,00 M para reagir com 5,00 g de MnO₂.

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