Em uma reação entre ácido sulfúrico e hidróxido de sódio, foram misturados 122,5 g de ácido sulfúrico e 130 g de NaOH . Segue a equação:
H2 SO4+NaOH Na2 SO4+H2 O
Qual o reagente limitante e a massa de NaOH consumida, respectivamente?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química sobre reação entre ácido sulfúrico ( H2SO4) e hidróxido de sódio ( NaOH). O que a gente vai precisar saber é sobre estequiometria, que é a parte da química que trata das quantidades das substâncias envolvidas em uma reação química. Vamos identificar o reagente limitante e calcular a massa de NaOH que vai ser consumida nessa reação.

Passo 2

Primeiro, vamos balancear a equação química pra garantir que está certinha. A equação dada é:
H2SO4 + NaOH Na2SO4 + H2O
Vamos contar os átomos de cada elemento:
  • H: 2 (à esquerda) vs 2 (na água) → ok
  • S: 1 vs 1 → ok
  • O: 4 + 1 = 5 vs 4 + 1 = 5 → ok
  • Na: 1 vs 2 → não está balanceado
Para balancear o sódio, colocamos um coeficiente 2 na NaOH:
H2SO4 + 2,NaOH Na2SO4 + 2,H2O

Passo 3

Agora, precisamos calcular a quantidade de mols de cada reagente que a gente tem. Para isso, usamos a fórmula:
número de mols = massa (g)massa molar (g/mol) ú
Vamos calcular as massas molares:
  • H2SO4: 2(1) + 32 + 4(16) = 98,g/mol
  • NaOH: 23 + 16 + 1 = 40,g/mol
Agora, calculamos os mols:
  • Mols de H2SO4: 122,5,g98,g/mol approx 1,25,mol
  • Mols de NaOH: 130,g40,g/mol = 3,25,mol

Passo 4

Vamos usar a equação balanceada para ver a proporção de reação. A equação balanceada é:
H2SO4 + 2,NaOH Na2SO4 + 2,H2O
Isso significa que 1 mol de H2SO4 reage com 2 mols de NaOH. Vamos ver quantos mols de NaOH seriam necessários para reagir com 1,25 mol de H2SO4:
1,25,mol,H2SO4 times 2,mol,NaOHmol,H2SO4 = 2,5,mol,NaOH

Passo 5

Agora, comparamos com a quantidade de NaOH que temos:
  • Necessário: 2,5 mol
  • Disponível: 3,25 mol
Como temos mais NaOH do que o necessário para reagir com todo o H2SO4, o reagente limitante é o H2SO4.

Passo 6

Agora, vamos calcular a massa de NaOH que será consumida. Sabemos que 1,25 mol de H2SO4 consome 2,5 mol de NaOH. Convertendo isso para massa:
2,5,mol,NaOH times 40,g/mol = 100,g

Resposta

O reagente limitante é o ácido sulfúrico ( H2SO4) e a massa de NaOH consumida é de 100,g.

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