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Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 1.M - Ex. 24

O ácido H 2 A (em que A representa um grupo desconhecido de átomos) tem massa molar iguala 168 g/mol. H 2 A reage com a base X O H (massa mola 125 g/mol) para produzir H 2 O e o sal X 2 A . Em um experimento, 1,20 g de H 2 A reagiu com 1,00 g de X O H para formar 0,985 g de X 2 A . Qual é o rendimento percentual da reação?

Passo 1

Escrevemos a equação química balanceada que representa a reação:

H 2 A + 2   X O H → X 2 A + 2   H 2 O

Temos as massas molares do ácido e da base. Sendo a massa molar da água de 18 g/mol, determinamos, facilmente, a massa molar do sal. Pelo enunciado de Lavoisier, nada se perde, tudo se transforma. Então, o total de massa do lado esquerdo da seta equivale ao total do lado direito.

No lado esquerdo, se você somar as massas molares, obterá 418 g/mol. Do lado direito, pra conta fechar, a massa molar do sal deve valer 382 g/mol. Fácil!

Passo 2

Precisamos verificar qual reagente é o limitante da reação – por consequência, qual está em excesso. Verificamos isso por meio de duas regras de três, a descobrir com que massa de X O H a massa de H 2 A utilizada no experimento reage estequiometricamente, e vice-versa.

x = 3,07   g   X O H

Já temos o indicativo que X O H é nosso reagente limitante, pois os 1,20 g de H 2 A usados na reação precisam mais do que 1,00 g de X O H para reagirem completamente. H 2 A é nosso reagente em excesso. A 2ª regra de três nos mostra qual a massa de H 2 A que efetivamente reage a partir de 1,00 g de X O H :

y = 0,67   g   H 2 A

Passo 3

Sempre trabalhamos com o reagente limitante, com a massa informada pelo enunciado, ou com o reagente em excesso a partir da massa descoberta que efetivamente reage.

A próxima regra de três que faremos serve pra descobrir que massa de sal é formada nessa reação, e pode partir tanto de 1,00 g de X O H quanto de 0,67 g de H 2 A . Chegaremos no mesmo resultado. Aqui usamos 1,00 g de X O H .

m = 1,53   g   X 2 A

Essa é a massa formada estequiometricamente. O enunciado, no entanto, nos informa que a massa obtita de sal no experimento foi de apenas 0,985 g de X 2 A . Determinamos facilmente a percentagem:

%   X 2 A = 0,985 1,53 ∙ 100 % = 64,5 %

Resposta

%   X 2 A = 64,5 %

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