de ácido clorídrico puro reage com zinco em excesso. O volume de gás hidrogênio obtido é 3,360 L nas CNTP. Qual o rendimento desta reação?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma reação química entre ácido clorídrico (HCl) e zinco (Zn) que gera gás hidrogênio (H₂). O problema nos dá a quantidade de HCl usada, a quantidade de H₂ produzida e pede o rendimento da reação. Para resolver isso, vamos precisar usar conhecimentos de estequiometria e das Leis dos Gases.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação balanceada da reação entre HCl e Zn:
Isso significa que 1 mol de Zn reage com 2 mols de HCl para produzir 1 mol de H₂.
Passo 3
Agora, vamos calcular a quantidade teórica de H₂ que deveria ser produzida a partir de 0,4 mol de HCl. Pela equação balanceada, 2 mol de HCl produzem 1 mol de H₂. Então, vamos fazer uma regra de três simples:
Resolvendo para
:
Passo 4
A seguir, vamos converter a quantidade teórica de H₂ em volume nas Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP). Sabemos que, em CNTP, 1 mol de gás ocupa 22,4 litros. Então:
Passo 5
Agora, sabemos que o volume real de H₂ obtido foi de 3,360 litros. O rendimento da reação é a relação entre o volume real obtido e o volume teórico, multiplicada por 100% para termos em porcentagem.
Resposta
O rendimento da reação é de 75%.