Que massa de dióxido de manganês (MnO2) deve reagir com HCl, a fim de que o gás des-prendido (Cl.), atravessando uma solução de NaOH concentrada e a quente, produza 53,2 gramas de NaC/O?
4 HCI + Mno, → MnCl2 + 2 H,0+ Cl23 C1, +6 NaOH → 5 NaCl + NaC10, + 3 H2Oa. 21,72 gb. 130,5 gc. 213,12 gd. 420 ge. 522 gDados: 0 = 16; Na = 23; Cl = 35,5; Mn = 55
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A questão fala sobre a reação entre dióxido de manganês (MnO₂) e ácido clorídrico (HCl) para produzir gás cloro (Cl₂). Esse gás cloro passa por uma solução concentrada de hidróxido de sódio (NaOH) aquecida, formando hipoclorito de sódio (NaClO). A gente precisa descobrir qual a massa de MnO₂ que reage para gerar 53,2 gramas de NaClO. Vamos usar conceitos de estequiometria e cálculos de massa molar para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos analisar as reações químicas envolvidas:
-
Reação entre HCl e MnO₂:
-
Reação entre Cl₂ e NaOH:
Queremos encontrar a massa de MnO₂ necessária para produzir 53,2 g de NaClO. Vamos passar por alguns passos para chegar lá.
Passo 3
Passo 1: Calcular a massa molar do NaClO
Para calcular a massa molar do NaClO, somamos as massas atômicas dos elementos:
- Na (Sódio) = 23 g/mol
- Cl (Cloro) = 35,5 g/mol
- O (Oxigênio) = 16 g/mol
Passo 4
Passo 2: Determinar a quantidade de mols de NaClO produzidos
Usamos a fórmula:
Passo 5
Passo 3: Relacionar os mols de NaClO com os mols de Cl₂
Pela segunda equação, vemos que:
Portanto, para cada mol de NaClO, são necessários 3 mols de Cl₂.
Passo 6
Passo 4: Relacionar os mols de Cl₂ com os mols de MnO₂
Pela primeira equação:
Cada mol de MnO₂ produz 1 mol de Cl₂.
Passo 7
Passo 5: Calcular a massa de MnO₂ necessária
Primeiro, calculamos a massa molar do MnO₂:
- Mn (Manganês) = 55 g/mol
- O (Oxigênio) = 16 g/mol × 2 = 32 g/mol
Agora, usamos a fórmula da massa:
Resposta
A massa de dióxido de manganês necessária é aproximadamente 213,12 g (opção c).