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:
Quantos mililitros de HCI(aq)
săo necessários para reagir com
de
?
Quantos mililitros de HCI(aq)
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:
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:
-
Hidrogênio (H): 2×2 = 4 no lado direito, então precisamos de 4 HCl:
-
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:
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:
Passo 5
Agora, usamos a definição de molaridade para encontrar o volume de HCl necessário. A molaridade (M) é dada por:
Rearranjando para encontrar o volume:
Convertendo para mililitros:
Resposta
São necessários aproximadamente 38,3 mL de HCl 6,00 M para reagir com 5,00 g de MnO₂.