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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.L - Ex. 9

O estômago usa H C l para digerir a comida. O excesso do ácido do estômago, porém, causa problemas e ele deve ser neutralizado com pastilhas de antiácidos que contêm uma base como M g O H 2 . Carbonatos como C a C O 3 , também são usados porque podem reagir como bases: C a C O 3 s + 2   H C l a q →   C a C l 2 a q + C O 2 g + H 2 O ( l ) . Uma pastilha de antiácido muito usada contém 400   m g de C a C O 3 e 150   m g de M g O H 2 . Que massa de H C l ela pode neutralizar?

Passo 1

Queremos encontrar a massa de H C l ela pode neutralizada com 400   m g de C a C O 3 e 150   m g de M g O H 2 . Para isso precisamos encontrar o número de m o l de C a C O 3 e M g O H 2 .

Cálculo do número de moles de  C a C O 3 :

Massa molar de  C a C O 3 é 100,09   g . m o l - 1 .

M   d e   C a C O 3 = M C a + M C + 3 × M O = 40,08   g . m o l - 1 + 12   g . m o l - 1 + 3 × 16   g . m o l - 1

M   d e   C a C O 3 = 100,08   g . m o l - 1

Convertendo a massa em mols.

m o l s   C a C O 3 = m M = 400   m g 100,08   g . m o l - 1 × 1   g 1000   m g = 4,0 × 10 - 3   m o l s

Portanto,  4,0 × 10 - 3   m o l s estão presentes em  400   m g de C a C O 3 .

Passo 2

A reação entre  C a C O 3 e  H C l é como abaixo.

C a C O 3 s + 2   H C l a q →   C a C l 2 a q + C O 2 g + H 2 O ( l )

A relação estequiométrica entre  C a C O 3 e  H C l é a seguinte.

1   m o l   C a C O 3 = 2   m o l   H C l

Calculamos então o número de mols de  H C l correspondente a  4,0 × 10 - 3   m o l s de C a C O 3 .

4,0 × 10 - 3     m o l s   C a C O 3 × 2   m o l s   H C l 1   m o l s   C a C O 3 = 8,0 × 10 - 3   m o l s   H C l

Portanto,  8,0 × 10 - 3   m o l s   de H C l é neutralizado por  400   m g de C a C O 3 .

Passo 3

Cálculo do número de moles de  M g O H 2 :

Massa molar de  M g O H 2 é 58,332   g . m o l - 1 .

M   d e   M g O H 2 = M M g + 2 × M H + 2 × M O

M   d e   M g O H 2 = 24,312   g . m o l - 1 + 2 × 1,01   g . m o l - 1 + 2 × 16   g . m o l - 1

M   d e   M g O H 2 = 58,332   g . m o l - 1

Convertendo a massa em mols.

m o l s   M g O H 2 = m M = 150   m g 58,332     g . m o l - 1 × 1   g 1000   m g = 2,57 × 10 - 3   m o l s

Portanto,  2,57 × 10 - 3   m o l s estão presentes em  150   m g de M g O H 2 .

Passo 4

A reação entre  M g O H 2 e  H C l é como abaixo.

M g O H 2 s + 2   H C l a q →   M g C l 2 a q + 2   H 2 O ( l )

A relação estequiométrica entre  M g O H 2 e  H C l é a seguinte.

1   m o l   M g O H 2 = 2   m o l   H C l

Calculamos então o número de mols de  H C l correspondente a  2,57 × 10 - 3   m o l s   de M g O H 2 .

2,57 × 10 - 3     m o l s   M g O H 2 × 2   m o l s   H C l 1   m o l s   M g O H 2 = 5,14 × 10 - 3   m o l s   H C l

Portanto,  5,14 × 10 - 3   m o l s   de H C l é neutralizado por  150   m g de M g O H 2 .

Passo 5

Calculamos agora a massa de  H C l . Para isso, somamos o número de mols encontrado para as duas reações, assim termos o total de mols de  H C l que serão neutralizados.

8,0 × 10 - 3   m o l s   H C l + ,   5,14 × 10 - 3   m o l s   H C l = 13,14 × 10 - 3   m o l s   d e   H C l  

Em seguida, converta m o l s de  H C l em massa de H C l , mas antes calculamos a massa molar ( M ) de H C l .

Massa molar de  H C l é 36,46   g . m o l - 1 .

M   d e   H C l = M H + M C l = 1,01   g . m o l - 1 + 35,45   g . m o l - 1 = 36,46   g . m o l - 1

Conversão de m o l s de  H C l em massa de H C l :

m   H C l = m o l s × M = 13,14 × 10 - 3   m o l s × 36,46   g . m o l - 1 = 0,479   g  

Portanto,  479   m g de H C l é neutralizado por  400   m g de C a C O 3 e  150   m g de M g O H 2 .

Resposta

479   m g de  H C l

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