O óxido de titânio(IV),
aquecido em atmosfera de hidrogênio, dá água e um outro óxido de titânio,
.
Se 1,598 \mathrm{~g}$ de
formam
de
, qual é a fórmula do novo óxido?
Se 1,598 \mathrm{~g}$ de
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre o óxido de titânio(IV),
, que ao ser aquecido em hidrogênio forma água e outro óxido de titânio,
. A matéria envolve principalmente estequiometria de reações químicas e cálculos de massas molares. Para resolver, vamos precisar calcular as massas molar dos compostos envolvidos e usar a relação entre as massas dadas para encontrar a fórmula desconhecida.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a massa molar do
. Titânio (Ti) tem massa atômica aproximadamente 47,87 g/mol e oxigênio (O) é 16,00 g/mol. Então:
Passo 3
Sabemos que 1,598 g de
reagiram. Vamos calcular quantos mols isso representa:
Passo 4
Quando
é reduzido em hidrogênio, uma parte do oxigênio é removida formando água (
). A massa de
formada é 1,438 g. Vamos calcular a massa de oxigênio que foi removida:
Passo 5
Agora, vamos calcular quantos mols de oxigênio foram removidos:
Passo 6
Cada mol de
removido forma meio mol de
, já que a reação geral é:
Então, mols de
formados:
Passo 7
Agora, vamos determinar a quantidade de oxigênio no novo óxido
. A massa de
é 1,438 g e já sabemos a massa de Ti presente:
Então, a massa de O no novo óxido:
Passo 8
Calculando os mols de O no
:
Passo 9
Agora temos os mols de Ti e O no novo óxido:
Para achar a fórmula empírica, dividimos ambos pelos menores valores:
Como não podemos ter frações nos índices, multiplicamos todos por 2:
Resposta
A fórmula do novo óxido formado é
.