Em condições adequadas, foram colocados à reagir 500 mL de solução 5,0 mol L^-1 de NaClO com 300 mL de solução 6 eq L^-1 de HCl. Sabendo que esta é uma reação de oxi-redução, calcule:
O volume da solução que está em excesso;

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a gente tem aqui. O enunciado fala sobre uma reação de oxi-redução entre uma solução de hipoclorito de sódio ( NaClO) e ácido clorídrico ( HCl). A gente precisa descobrir quanto da solução fica em excesso depois dessa reação.
Para resolver isso, vamos usar conceitos de estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações quantitativas entre reagentes e produtos nas reações químicas. Vamos precisar calcular a quantidade de substância (mols) de cada reagente e ver qual vai acabar primeiro, determinando assim o excesso.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quantos mols de NaClO e HCl a gente tem inicialmente.
A concentração da solução de NaClO é 5,0 molL^-1 e o volume é 500 mL. Lembrando que 1 L = 1000 mL, então 500 mL = 0,5 L.
Mols de NaClO = 5,0 molL^-1 times 0,5 L = 2,5 mol
Agora, para o HCl, a concentração é dada em equivalentes-por-litro (eq/L), que no caso é 6 eqL^-1. Como o HCl tem valência 1 (ele doa um próton), a molaridade é igual à normalidade. Portanto, a concentração em mol/L também é 6 molL^-1.
O volume é 300 mL = 0,3 L.
Mols de HCl = 6 molL^-1 times 0,3 L = 1,8 mol

Passo 3

Agora, precisamos ver como esses mols vão reagir entre si. A reação de oxi-redução entre NaClO e HCl pode ser representada da seguinte forma:
NaClO + 2HCl Cl2 + NaCl + H2O
Nessa reação, 1 mol de NaClO reage com 2 mols de HCl. Isso significa que a proporção entre eles é de 1:2.

Passo 4

Vamos comparar a quantidade disponível de cada reagente com a proporção necessária.
Temos:
  • 2,5 mol de NaClO
  • 1,8 mol de HCl
De acordo com a reação, para 2,5 mol de NaClO, precisaríamos de:
2,5 mol times 2 = 5,0 mol HCl
Mas a gente só tem 1,8 mol de HCl. Isso significa que o HCl vai acabar primeiro e o NaClO vai ficar em excesso.

Passo 5

Agora, vamos calcular quanto de NaClO ficará em excesso depois que todo o HCl reagir.
Como a reação consome 2 mols de HCl para cada mol de NaClO, a quantidade de NaClO que reage é:
1,8 mol HCl2 = 0,9 mol NaClO
Então, a quantidade de NaClO que sobra é:
2,5 mol - 0,9 mol = 1,6 mol
Agora, vamos converter esses 1,6 mol de NaClO de volta para volume da solução.
A concentração da solução de NaClO era 5,0 molL^-1, então:
Volume em excesso = 1,6 mol5,0 molL^-1 = 0,32 L = 320 mL

Resposta

O volume da solução que está em excesso após a reação é de 320 mL.

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