2 Na3 PO4(aq)+3 Ba(NO3)2(a q) Ba3(PO4)2(s)+ 6 NaNO3(a q)

Suponha que uma solução contendo 3,50 g de Na3 PO4 é misturada com uma solução contendo 6,40 g de Ba(NO3)2. Quantos gramas de Ba3(PO4)2(s) podem ser formados?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! Aqui, estamos lidando com estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações quantitativas entre os reagentes e os produtos em uma reação química. Para resolver, vamos precisar da equação balanceada da reação, das massas molares dos compostos envolvidos, calcular as mols de cada reagente e descobrir qual deles vai limitar a formação do produto. Por fim, usaremos essas informações para determinar quantos gramas de Ba3(PO4)2 podem ser formados.

Passo 2

Primeiro, vamos encontrar a massa molar de cada reagente e do produto que queremos formar. A massa molar é a massa de um mol de uma substância e é calculada somando as massas atômicas de todos os átomos na fórmula química.
  • Para Na3PO4:
    Massa molar = 3 times Na + 1 times P + 4 times O = 3 times 22,99, g/mol + 30,97, g/mol + 4 times 16,00, g/mol = 163,94, g/mol
  • Para Ba(NO3)2:
    Massa molar = 1 times Ba + 2 times (N + 3 times O) = 137,33, g/mol + 2 times (14,01, g/mol + 48,00, g/mol) = 261,34, g/mol
  • Para Ba3(PO4)2:
    Massa molar = 3 times Ba + 2 times (P + 4 times O) = 3 times 137,33, g/mol + 2 times (30,97, g/mol + 64,00, g/mol) = 601,93, g/mol

Passo 3

Agora, vamos calcular quantas mols de cada reagente temos. A fórmula para isso é:
Mols = MassaMassa molar
  • Para Na3PO4:
    Mols = 3,50, g163,94, g/mol approx 0,0214, mol
  • Para Ba(NO3)2:
    Mols = 6,40, g261,34, g/mol approx 0,0245, mol

Passo 4

A próxima etapa é identificar o reagente limitante, ou seja, aquele que vai se consumir completamente e determinar a quantidade de produto formado. Para isso, usamos a estequiometria da reação balanceada:
2, Na3PO4 + 3, Ba(NO3)2 Ba3(PO4)2 + 6, NaNO3
De acordo com a equação, 2 mols de Na3PO4 reagem com 3 mols de Ba(NO3)2. Vamos comparar a razão das nossas mols com a estequiometria:
0,0214, mol, Na3PO42 = 0,0107
0,0245, mol, Ba(NO3)23 approx 0,00817
Como 0,0107 > 0,00817, o Ba(NO3)2 é o reagente limitante.

Passo 5

Com o reagente limitante identificado, vamos calcular quantos mols de Ba3(PO4)2 podem ser formados. Pela equação balanceada, 3 mols de Ba(NO3)2 produzem 1 mol de Ba3(PO4)2. Então:
Mols de Ba3(PO4)2 = 0,0245, mol, Ba(NO3)23 approx 0,00817, mol

Passo 6

Finalmente, vamos converter os mols de Ba3(PO4)2 para gramas, usando a massa molar que calculamos:
Massa = Mols times Massa molar = 0,00817, mol times 601,93, g/mol approx 4,91, g

Resposta

Podem ser formados aproximadamente 4,91 gramas de Ba3(PO4)2(s).

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