Considerando a reação a seguir:
Quantos gramas de Ag serão produzidos com 5,00 g de Cu e
de
?
de Ag
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente está lidando com uma reação química onde o cobre (Cu) reage com o nitrato de prata (AgNO₃) para formar prata (Ag) e nitrato de cobre. O nosso objetivo é descobrir quantos gramas de prata serão produzidos quando 5,00 g de cobre e 1,00 g de nitrato de prata reagem. Para isso, vamos precisar usar conceitos de estequiometria, que é a parte da química que trata das relações quantitativas entre os reagentes e produtos em uma reação química.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular quantas mols de cada reagente a gente tem. Para isso, precisamos das massas molares dos compostos envolvidos.
- Massa molar do Cu (Cobre): Aproximadamente 63,55 g/mol.
- Massa molar do AgNO₃ (Nitrato de Prata):
- Ag: 107,87 g/mol
- N: 14,01 g/mol
- O: 16,00 g/mol × 3 = 48,00 g/mol
- Total: 107,87 + 14,01 + 48,00 = 169,88 g/mol
Agora, calculamos as mols:
- Mols de Cu: $ \frac{5,00 , g}{63,55 , g/mol} \approx 0,0786 , mol $
- Mols de AgNO₃: $ \frac{1,00 , g}{169,88 , g/mol} \approx 0,00588 , mol $
Passo 3
Agora, vamos verificar qual dos reagentes é o limitante, ou seja, qual vai acabar primeiro e determinar a quantidade de produto formado. Olhando para a reação:
Cada mol de Cu precisa de 2 mols de AgNO₃ para reagir completamente. Vamos ver quantos mols de AgNO₃ seriam necessários para os 0,0786 mols de Cu que temos:
$ 0,0786 , mol Cu \times 2 , \frac{mol AgNO_3}{mol Cu} = 0,1572 , mol AgNO_3 $
Mas temos apenas 0,00588 mol AgNO₃, que é menos do que os 0,1572 mol necessários. Portanto, o AgNO₃ é o reagente limitante.
Passo 4
Como o AgNO₃ é o reagente limitante, ele vai determinar a quantidade de prata (Ag) que será produzida. Pela equação, cada 2 mols de AgNO₃ produzem 2 mols de Ag. Então, a relação é de 1:1.
Portanto, a quantidade de mols de Ag produzida será igual à quantidade de mols de AgNO₃ que temos:
$ 0,00588 , mol AgNO_3 \times \frac{2 , mol Ag}{2 , mol AgNO_3} = 0,00588 , mol Ag $
Passo 5
Agora, vamos converter os mols de prata para gramas usando a massa molar da prata.
- Massa molar do Ag (Prata): Aproximadamente 107,87 g/mol.
Então:
$ 0,00588 , mol Ag \times 107,87 , g/mol \approx 0,635 , g Ag $
Resposta
Serão produzidos aproximadamente 0,639 g de prata (Ag).