Em um processo de neutralização 200 Kilogramas de ácido nítrico e a mesma quantidade de hidróxido de aluminio
.
Qual a fórmula e a massa do sal formado.
Qual a fórmula e a massa do sal formado.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre uma reação de neutralização entre ácido nítrico (HNO₃) e hidróxido de alumínio (Al(OH)₃). A gente precisa descobrir qual é a fórmula do sal que vai se formar nessa reação e qual vai ser a massa desse sal, considerando que estamos usando 200 kg de cada reagente.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que neutralização é quando um ácido reage com uma base formando sal e água. No nosso caso, o ácido é o HNO₃ e a base é o Al(OH)₃. A gente vai precisar balancear a equação química dessa reação para saber qual sal vai ser formado.
Passo 3
Vamos escrever a equação não balanceada:
Agora, balanceando a equação. O Al(OH)₃ tem 3 grupos hidroxila (OH), então cada molécula de Al(OH)₃ pode reagir com 3 moléculas de HNO₃ para neutralizar os 3 OH⁻. Assim, a fórmula do sal formado será o nitrato de alumínio.
Passo 4
A fórmula do nitrato de alumínio é
. Isso porque o alumínio tem carga +3 e cada nitrato (
) tem carga -1, precisando de 3 nitratos para balancear a carga do alumínio.
Passo 5
Agora, vamos calcular a massa do sal formado. Primeiro, precisamos achar a quantidade, em mols, de cada reagente.
A massa molar do HNO₃ é aproximadamente 63 g/mol e a do Al(OH)₃ é cerca de 78 g/mol.
Convertendo 200 kg para gramas:
Calculando os mols:
Passo 6
Observando a equação balanceada:
Vemos que 3 mols de HNO₃ reagem com 1 mol de Al(OH)₃. Então, para 2564,1 mols de Al(OH)₃, precisamos de:
Como temos apenas 3174,6 mol de HNO₃, o HNO₃ é o reagente limitante.
Passo 7
Agora, vamos descobrir quantos mols de sal
serão formados. Pela equação, 3 mols de HNO₃ formam 1 mol de sal. Então:
Passo 8
Finalmente, calculamos a massa do sal formado. A massa molar de
é:
Então:
Convertendo para quilogramas:
Resposta
O sal formado é o nitrato de alumínio
e sua massa é aproximadamente 225,39 kg.