O ouro metálico não se dissolve em ácido clorídrico concentrado nem em ácido nítrico concentrado. Entretanto, ele se dissolve em água régia, uma mistura desses dois ácidos concentrados. Os produtos da reação são o íon AuCl4־e NO gasoso.
Para a dissolução de um anel de ouro de 18 quilates (18K) pesando 3,50 g, calcule o volume de água régia necessário, sabendo que ela será preparada com ácido clorídrico a 10 mol L^-1 e ácido nítrico 30 % (m / m) de densidade 1,096 g / cm^3.
OBS: Ouro 18K contêm 75 % de ouro em sua composição.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem um anel de ouro de 18 quilates que pesa 3,50 g. Sabemos que 18K é igual a 75% de ouro. A gente precisa calcular quanto de água régia é necessária pra dissolver esse anel. Para isso, vamos usar conhecimentos de química, como reações químicas e cálculos de molaridade.

Passo 2

Primeiro, vamos descobrir quanto de ouro temos no anel. Sabendo que 18K é 75% de ouro:
Massa de ouro = 3,50,g times 0,75 = 2,625,g

Passo 3

Agora, vamos calcular quantos mols de ouro temos. A massa molar do ouro (Au) é aproximadamente 197 g/mol:
Mols de Au = 2,625,g197,g/mol approx 0,0133,mol

Passo 4

A reação da dissolução do ouro na água régia é:
Au + 4,HCl + 3,HNO3 HAuCl4 + 3,NO + 2,H2O
Isso significa que, para cada mol de ouro, precisamos de 4 mols de HCl e 3 mols de HNO₃.

Passo 5

Vamos calcular a quantidade de HCl necessária:
Mols de HCl = 0,0133,mol Au times 4,mol HClmol Au = 0,0532,mol HCl
Como a concentração de HCl é 10 mol/L:
Volume de HCl = 0,0532,mol10,mol/L = 0,00532,L = 5,32,mL

Passo 6

Agora, vamos calcular a quantidade de HNO₃ necessária. Primeiro, determinamos a concentração molar do ácido nítrico a partir da porcentagem em massa:
Concentração de HNO3 = 30,% times 1,096,g/cm^363,01,g/mol approx 5,22,mol/L çã
Então, a quantidade de HNO₃ necessária é:
Mols de HNO3 = 0,0133,mol Au times 3,mol HNO3mol Au = 0,0399,mol HNO3
Volume de HNO3 = 0,0399,mol5,22,mol/L approx 0,00765,L = 7,65,mL

Resposta

Portanto, o volume de água régia necessário para dissolver o anel de ouro é de aproximadamente 13,0 mL.

Exercícios relacionados