Misturam-se 147 g de ácido sulfúrico e 100 g de hidróxido de sódio para que reajam segundo a reação:
H2 SO4+NaOH Na2 SO4+H2 O
a) A massa de sulfato de sódio formada;

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem 147 g de ácido sulfúrico ( H2SO4) e 100 g de hidróxido de sódio ( NaOH) que vão reagir para formar sulfato de sódio ( Na2SO4) e água ( H2O). O conteúdo que vamos usar aqui é este da estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações quantitativas nas reações químicas. Vamos precisar balancear a equação química, descobrir qual reagente limita a reação e, por fim, calcular a massa de Na2SO4 que vai se formar.

Passo 2

Primeiro, vamos garantir que a equação química está balanceada, ou seja, que o número de átomos de cada elemento é o mesmo dos dois lados da seta. A equação que você deu está assim:
H2SO4 + NaOH Na2SO4 + H2O
Vamos contar os átomos:
  • À esquerda: 2 H, 1 S, 4 O, 1 Na
  • À direita: 2 Na, 1 S, 4 O, 2 H
Perceba que o sódio (Na) e o hidrogênio (H) não estão balanceados. Para equilibrar, precisamos que o número de átomos de cada elemento seja igual nos dois lados.
A equação balanceada fica:
H2SO4 + 2,NaOH Na2SO4 + 2,H2O
Agora, está tudo certinho!

Passo 3

Agora, vamos calcular a massa molar de cada reagente e do produto que queremos encontrar.
  • Massa molar de H2SO4:
    2 times H + 1 times S + 4 times O = 2 times 1 + 32 + 4 times 16 = 98,g/mol
  • Massa molar de NaOH:
    1 times Na + 1 times O + 1 times H = 23 + 16 + 1 = 40,g/mol
  • Massa molar de Na2SO4:
    2 times Na + 1 times S + 4 times O = 2 times 23 + 32 + 4 times 16 = 142,g/mol

Passo 4

Vamos converter as massas dos reagentes em mols para ver qual deles vai limitar a reação.
  • Mols de H2SO4:
    147,g98,g/mol = 1,5,mol
  • Mols de NaOH:
    100,g40,g/mol = 2,5,mol

Passo 5

Agora, vamos ver qual dos reagentes é o limitante, ou seja, aquele que vai se esgotar primeiro e definir a quantidade de produto formado.
A equação balanceada diz que 1 mol de H2SO4 reage com 2 mols de NaOH. Então, para os 1,5 mols de H2SO4, precisaríamos de:
1,5,mol times 2 = 3,mol,NaOH
Mas só temos 2,5 mols de NaOH, que é menos que os 3 mols necessários. Portanto, o NaOH é o reagente limitante.

Passo 6

Sabendo que o NaOH é o reagente limitante e que a relação na equação balanceada é de 2 mols de NaOH para 1 mol de Na2SO4, vamos calcular quantos mols de Na2SO4 são formados a partir dos 2,5 mols de NaOH:
2,5,mol,NaOH2 = 1,25,mol,Na2SO4

Passo 7

Finalmente, vamos converter os mols de Na2SO4 em massa usando a massa molar que calculamos:
1,25,mol times 142,g/mol = 177,5,g

Resposta

A massa de sulfato de sódio formada é de 177,5 gramas.

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