Em relação à produção de fosfato de sódio (Na3 PO4) por meio da reação do ácido fosfórico (H3 PO4) com um excesso de hidróxido de sódio (NaOH), pede-se:
H3 PO4+NaOH longrightarrow Na3 PO4+H2 O
b) a quantidade, em gramas, de fosfato de sódio produzido ao se utilizarem 2,5.10^23 moléculas de ácido fosfórico. (Dado Massas Molares em g/mol: Na=23, P=31 e O=16 )

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A questão pede para calcular a quantidade de fosfato de sódio ( Na3PO4) que é produzida quando usamos 2,5 times 10^23 moléculas de ácido fosfórico ( H3PO4) na reação com hidróxido de sódio (NaOH) em excesso. Vamos precisar usar conceitos de estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações quantitativas entre os reagentes e os produtos nas reações químicas. Também vamos precisar das massas molares dos elementos envolvidos para calcular a massa final.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a reação química dada:
H3PO4 + NaOH longrightarrow Na3PO4 + H2O
Essa equação mostra que ácido fosfórico reage com hidróxido de sódio para formar fosfato de sódio e água. Para resolver, vamos determinar quantas moléculas de H3PO4 correspondem a uma certa quantidade de fosfato de sódio e, a partir disso, calcular a massa.

Passo 3

Vamos começar convertendo o número de moléculas de ácido fosfórico para mols. Sabemos que um mol contém aproximadamente 6,022 times 10^23 moléculas (esse número é chamado de número de Avogadro).
Então, a quantidade de mols de H3PO4 é:
Mols de H3PO4 = 2,5 times 10^23 moléculas6,022 times 10^23 moléculas/mol approx 0,415 mol éé

Passo 4

Agora, vamos olhar para a equação química balanceada para ver a relação molar entre o ácido fosfórico e o fosfato de sódio. A equação balanceada é:
H3PO4 + 3,NaOH longrightarrow Na3PO4 + 3,H2O
Isso significa que 1 mol de H3PO4 produz 1 mol de Na3PO4. Portanto, 0,415 mol de ácido fosfórico produzirá 0,415 mol de fosfato de sódio.

Passo 5

Agora, precisamos calcular a massa de Na3PO4 produzida. Para isso, vamos calcular a massa molar do Na3PO4 usando as massas molares dos elementos fornecidos:
  • Na: 23 g/mol
  • P: 31 g/mol
  • O: 16 g/mol
A fórmula de Na3PO4 indica que há 3 átomos de sódio, 1 de fósforo e 4 de oxigênio. Então:
Massa molar de Na3PO4 = (3 times 23) + 31 + (4 times 16) = 69 + 31 + 64 = 164 g/mol

Passo 6

Agora, multiplicamos a quantidade de mols de Na3PO4 pela sua massa molar para encontrar a massa produzida:
Massa = 0,415 mol times 164 g/mol approx 68 g

Resposta

A quantidade de fosfato de sódio produzido é aproximadamente 68 gramas.

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