Uma solução contendo
de nitrato de prata é misturada a uma solução contendo
de cloreto de cálcio. Determine a massa de AgCl que precipita e determine qual composto está em excesso, expressando sua massa em gramas.
Passo 1
Vamos resolver um problema de química envolvendo uma reação de precipitação. Precisamos descobrir quanto de cloreto de prata (AgCl) vai se formar quando misturamos duas soluções: uma com nitrato de prata (AgNO₃) e outra com cloreto de cálcio (CaCl₂). Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria, que nos ajudam a calcular as quantidades de reagentes e produtos nas reações químicas.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação balanceada da reação entre o nitrato de prata e o cloreto de cálcio:
Isso nos mostra que 2 mols de AgNO₃ reagem com 1 mol de CaCl₂ para produzir 2 mols de AgCl.
Passo 3
Agora, precisamos calcular quantos mols de cada reagente temos. Para isso, usamos a fórmula:
Primeiro, vamos encontrar a massa molar de cada composto:
-
Massa molar de AgNO₃:
-
Massa molar de CaCl₂:
Passo 4
Agora, calculamos os mols de cada reagente:
-
Mols de AgNO₃:
-
Mols de CaCl₂:
Passo 5
Vamos identificar o reagente limitante, que é aquele que se consome completamente na reação. Pela equação balanceada, 2 mols de AgNO₃ reagem com 1 mol de CaCl₂. Então, precisamos ver se temos proporcionalidade:
Comparando com os mols que temos:
Isso significa que o AgNO₃ é o reagente limitante.
Passo 6
Como AgNO₃ é o limitante, vamos calcular a massa de AgCl formada usando a relação da equação balanceada. Cada 2 mols de AgNO₃ formam 2 mols de AgCl, ou seja, 1 mol de AgNO₃ forma 1 mol de AgCl.
Primeiro, calculamos os mols de AgCl:
Agora, encontramos a massa molar de AgCl:
Finalmente, calculamos a massa de AgCl:
Passo 7
Agora, vamos determinar qual reagente está em excesso. Sabemos que AgNO₃ foi totalmente consumido, então o CaCl₂ está em excesso. Vamos calcular quanto resta de CaCl₂:
Primeiro, vemos quantos mols de CaCl₂ foram usados:
Agora, subtraímos os mols usados dos mols iniciais:
Convertendo para massa:
Resposta
A massa de AgCl que precipita é de aproximadamente 11,81 g e o cloreto de cálcio (CaCl₂) está em excesso, com uma massa de 0,255 g.
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