Qual é o grau de pureza de uma amostra de
de bicarbonato de sódio, sabendo-se que a mesma, quando colocada em contato com HCl , libera 0,480 litros de gás carbônico, medido a
e 1 atm .
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma amostra de bicarbonato de sódio (
) com massa de
. Quando essa amostra é colocada em contato com ácido clorídrico (
), ela libera
de gás carbônico (
), medido a
e 1 atm. Nosso objetivo é descobrir qual é o grau de pureza dessa amostra. Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria e a lei dos gases ideais.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a reação química que está acontecendo aqui. A reação entre o bicarbonato de sódio e o ácido clorídrico é:
Isso significa que 1 mol de
produz 1 mol de
.
Passo 3
Agora, precisamos descobrir quantos mols de
foram produzidos. Para isso, vamos usar a lei dos gases ideais, que é dada por:
Onde:
-
é a pressão (1 atm), -
é o volume do gás (0,480 L), -
é o número de mols, -
é a constante dos gases ideais ( ), -
é a temperatura em Kelvin.
Primeiro, convertemos a temperatura de Celsius para Kelvin:
Passo 4
Agora, vamos reorganizar a equação para encontrar
:
Substituindo os valores:
Calculando o valor de
:
Passo 5
Como vimos na reação, 1 mol de
produz 1 mol de
. Então, se foram produzidos 0,0214 mol de
, isso significa que a quantidade de
na amostra pura também é 0,0214 mol.
Passo 6
Agora, vamos converter os mols de
para massa. A massa molar do
é aproximadamente
.
Passo 7
Agora, para encontrar o grau de pureza, comparamos a massa de
pura com a massa total da amostra:
Substituindo os valores:
Resposta
O grau de pureza da amostra de bicarbonato de sódio é de 90%.