K2 CrO4(aq)+2 AgNO3(aq) Ag2 CrO4(s)+2 KNO3(aq)
Um técnico de laboratório transferiu 10,00 mL de solução de K2 CrO4 com concentração 1,80 mol / L a um tubo de ensaio, adicionou a esse tudo de ensaio um volume de 14,00 mL de solução de AgNO3 com concentração 2,30 mol/L, filtrou, separou, secou e pesou o precipitado formado.
Com base nestas informações e considerando 100% de rendimento para reação determine:
a) O reagente limitante.
b) A variação de massa de precipitado considerando a adição de um volume de solução de nitrato de prata igual a 20,00 mL.
c) O volume da solução do reagente em excesso que deveria ter sido usada para que não houvesse excesso de nenhum dos reagentes.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A gente tem uma reação entre cromato de potássio ( K2 CrO4) e nitrato de prata ( AgNO3). A gente vai precisar entender sobre reagentes limitantes, como calcular a massa de um precipitado e determinar volumes de soluções para evitar excesso de reagentes.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os reagentes e a reação que está acontecendo:
K2 CrO4(aq) + 2 AgNO3(aq) Ag2 CrO4(s) + 2 KNO3(aq)
Aqui, o K2 CrO4 reage com o AgNO3 para formar um precipitado sólido de Ag2 CrO4.

Passo 3

Agora, vamos calcular a quantidade de mols de cada reagente que a gente tem inicialmente.
Para o K2 CrO4:
  • Volume = 10,00 mL = 0,01000 L
  • Concentração = 1,80 mol/L
  • Mols = concentração × volume = 1,80 , mol/L times 0,01000 , L = 0,0180 , mol

Passo 4

Para o AgNO3:
  • Volume = 14,00 mL = 0,01400 L
  • Concentração = 2,30 mol/L
  • Mols = concentração × volume = 2,30 , mol/L times 0,01400 , L = 0,0322 , mol

Passo 5

A reação diz que 1 mol de K2 CrO4 reage com 2 mols de AgNO3. Vamos verificar qual reagente vai acabar primeiro.
Para 0,0180 mol de K2 CrO4, precisamos de:
0,0180 , mol times 2 = 0,0360 , mol de AgNO3
Mas a gente só tem 0,0322 mol de AgNO3. Ou seja, não tem AgNO3 o suficiente para reagir totalmente com o K2 CrO4. Portanto, o AgNO3 é o reagente limitante.

Passo 6

Resposta da parte a): O reagente limitante é o nitrato de prata ( AgNO3).

Passo 7

Agora, vamos calcular a variação de massa do precipitado Ag2 CrO4 ao usar 20,00 mL de AgNO3.
Primeiro, calculamos os mols de AgNO3 com 20,00 mL:
  • Volume = 20,00 mL = 0,02000 L
  • Concentração = 2,30 mol/L
  • Mols = 2,30 , mol/L times 0,02000 , L = 0,0460 , mol

Passo 8

Agora, verificamos o reagente limitante com 0,0460 mol de AgNO3.
Para reagir com K2 CrO4:
Mols de K2 CrO4 = 0,04602 = 0,0230 , mol
Mas temos apenas 0,0180 mol de K2 CrO4. Então, agora o K2 CrO4 é o limitante.

Passo 9

Com o K2 CrO4 limitante, vamos calcular os mols de precipitado formado:
A reação mostra que 1 mol de K2 CrO4 forma 1 mol de Ag2 CrO4.
Então, mols de Ag2 CrO4 = 0,0180 mol

Passo 10

Agora, calculamos a massa do Ag2 CrO4:
  • Massa molar de Ag2 CrO4:
    • Ag: 107,87 g/mol × 2 = 215,74 g/mol
    • Cr: 52,00 g/mol × 1 = 52,00 g/mol
    • O: 16,00 g/mol × 4 = 64,00 g/mol
    • Total = 215,74 + 52,00 + 64,00 = 331,74 g/mol
  • Massa = mols × massa molar = 0,0180 , mol times 331,74 , g/mol = 5,9733 , g

Passo 11

Resposta da parte b): A variação de massa do precipitado é de aproximadamente 5,97 g.

Passo 12

Agora, vamos determinar o volume da solução de AgNO3 que deveria ser usada para que não houvesse excesso de nenhum dos reagentes.
Como a reação é 1:2 entre K2 CrO4 e AgNO3, para 0,0180 mol de K2 CrO4, precisamos de:
0,0180 , mol times 2 = 0,0360 , mol de AgNO3

Passo 13

Agora, calculamos o volume necessário de AgNO3:
  • Mols = 0,0360 mol
  • Concentração = 2,30 mol/L
  • Volume = 0,0360 , mol2,30 , mol/L = 0,01565 , L = 15,65 , mL

Passo 14

Resposta da parte c): O volume da solução de nitrato de prata que deveria ser usado é de 15,65 mL para não deixar nenhum reagente em excesso.

Resposta

a) O reagente limitante é o nitrato de prata ( AgNO3).
b) A variação de massa do precipitado é de aproximadamente 5,97 g.
c) O volume da solução de nitrato de prata que deveria ser usado é de 15,65 mL.

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