Um técnico de laboratório transferiu 10,00 mL de solução de
com concentração 1,80
a um tubo de ensaio, adicionou a esse tudo de ensaio um volume de
de solução de
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.
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 (
) e nitrato de prata (
). 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:
Aqui, o
reage com o
para formar um precipitado sólido de
.
Passo 3
Agora, vamos calcular a quantidade de mols de cada reagente que a gente tem inicialmente.
Para o
:
- Volume = 10,00 mL = 0,01000 L
- Concentração = 1,80 mol/L
- Mols = concentração × volume =
Passo 4
Para o
:
- Volume = 14,00 mL = 0,01400 L
- Concentração = 2,30 mol/L
- Mols = concentração × volume =
Passo 5
A reação diz que 1 mol de
reage com 2 mols de
. Vamos verificar qual reagente vai acabar primeiro.
Para 0,0180 mol de
, precisamos de:
de
Mas a gente só tem 0,0322 mol de
. Ou seja, não tem
o suficiente para reagir totalmente com o
. Portanto, o
é o reagente limitante.
Passo 6
Resposta da parte a): O reagente limitante é o nitrato de prata (
).
Passo 7
Agora, vamos calcular a variação de massa do precipitado
ao usar 20,00 mL de
.
Primeiro, calculamos os mols de
com 20,00 mL:
- Volume = 20,00 mL = 0,02000 L
- Concentração = 2,30 mol/L
- Mols =
Passo 8
Agora, verificamos o reagente limitante com 0,0460 mol de
.
Para reagir com
:
Mas temos apenas 0,0180 mol de
. Então, agora o
é o limitante.
Passo 9
Com o
limitante, vamos calcular os mols de precipitado formado:
A reação mostra que 1 mol de forma 1 mol de
.
A reação mostra que 1 mol de
Então, mols de
= 0,0180 mol
Passo 10
Agora, calculamos a massa do
:
-
Massa molar de
: - 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 =
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
que deveria ser usada para que não houvesse excesso de nenhum dos reagentes.
Como a reação é 1:2 entre
e
, para 0,0180 mol de
, precisamos de:
de
Passo 13
Agora, calculamos o volume necessário de
:
- Mols = 0,0360 mol
- Concentração = 2,30 mol/L
- Volume =
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 (
).
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.