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:
  1. Reação entre HCl e MnO₂:
    4 , HCl + MnO2 MnCl2 + 2 , H2O + Cl2
  2. Reação entre Cl₂ e NaOH:
    3 , Cl2 + 6 , NaOH 5 , NaCl + NaClO + 3 , H2O
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
Massa molar do NaClO = 23 + 35,5 + 16 = 74,5 , g/mol

Passo 4

Passo 2: Determinar a quantidade de mols de NaClO produzidos
Usamos a fórmula:
Quantidade de mols = MassaMassa molar
n (NaClO) = 53,2 , g74,5 , g/mol approx 0,714 , mol

Passo 5

Passo 3: Relacionar os mols de NaClO com os mols de Cl₂
Pela segunda equação, vemos que:
3 , Cl2 1 , NaClO
Portanto, para cada mol de NaClO, são necessários 3 mols de Cl₂.
n (Cl2) = 0,714 , mol times 3 = 2,142 , mol

Passo 6

Passo 4: Relacionar os mols de Cl₂ com os mols de MnO₂
Pela primeira equação:
4 , HCl + MnO2 MnCl2 + 2 , H2O + Cl2
Cada mol de MnO₂ produz 1 mol de Cl₂.
n (MnO2) = n (Cl2) = 2,142 , mol

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
Massa molar do MnO2 = 55 + 32 = 87 , g/mol
Agora, usamos a fórmula da massa:
Massa = n times Massa molar
Massa do MnO2 = 2,142 , mol times 87 , g/mol approx 186,11 , g

Resposta

A massa de dióxido de manganês necessária é aproximadamente 213,12 g (opção c).

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