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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 4.Questões e Problemas - Ex. 33

Exatamente 0,2220   g de N a 2 C O 3 puro foram dissolvidos em 100,0   m L de H C l   0,0731   m o l   L - 1

(a) Que massa em gramas de C O 2 foi liberada?

(b) Qual é a concentração molar do reagente presente em excesso ( H C l ou N a 2 C O 3 )?

Passo 1

Oi galerinha, vem resolver esse exercício passo a passo comigo.

No item (a) queremos descobrir a massa em gramas de C O 2 liberada, para isso precisamos de alguns passos. Sendo assim, iremos começar pela equação química balanceada:

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

Agora iremos calcular o número de mols ( n ) do H C l e N a 2 C O 3 :

n H C l = 0,0731   m o l   H C l L ∙ 100   m L ∙ 1   L 1000   m L = 7,31 ∙ 10 - 3   m o l   H C l

Para o cálculo do número de mols de N a 2 C O 3 precisamos da massa molar:

M N a 2 C O 3 = M N a 2 + M C + M O 3 = 2 ∙ 23,0 + 12,0 + 3 ∙ 16,0

M N a 2 C O 3 = 106,0   g / m o l

Logo:

n N a 2 C O 3 = 0,2220   g   N a 2 C O 3 ∙ m o l   N a 2 C O 3   106,0   g   N a 2 C O 3 = 2,09 ∙ 10 - 3 m o l   N a 2 C O 3

Passo 2

Através da equação química, conseguimos observar que para 1 mol de   N a 2 C O 3 temos 2 mols de H C l , sabendo o número de mols, podemos descobrir se algum destes está em excesso:

2,09 ∙ 10 - 3 m o l   N a 2 C O 3 ∙ 2   m o l   H C l 1   m o l   N a 2 C O 3 = 4,18 ∙ 10 - 3   m o l   H C l

Com este valor, é possível perceber que haverá um excesso de H C l , ou seja, a quantidade de C O 2 produzida é limitada pela quantidade N a 2 C O 3 . E pela estequiometria sabemos que para 1 mol de N a 2 C O 3 temos 1 mol de C O 2 , ou seja:

n C O 2 = n N a 2 C O 3 = 2,09 ∙ 10 - 3 m o l   C O 2

Passo 3

Com o número de mols e a massa molar de C O 2 :

M C O 2 = M C + M O 2 = 12,0 + 2 ∙ 16,0

M C O 2 = 44,0   g / m o l

Finalmente, conseguimos calcular a massa de C O 2 liberada:

m C O 2 = 2,09 ∙ 10 - 3 m o l   C O 2 ∙ 44,0   g   C O 2   m o l   C O 2

m C O 2 = 0,092   g

Passo 4

No item (b) queremos calcular a concentração molar do reagente em excesso, como observado no item (a) vimos que o reagente em excesso é o H C l , porque precisamos de 4,18 ∙ 10 - 3   m o l e temos 7,31 ∙ 10 - 3   m o l . Então, o número de mols de H C l que não reage é dado por:

n H C l = 7,13 ∙ 10 - 3   m o l   H C l - 4,18 ∙ 10 - 3   m o l   H C l

n H C l = 3,13 ∙ 10 - 3   m o l   H C l

Logo, a concentração molar é:

c H C l = 3,13 ∙ 10 - 3   m o l   H C l 100   m L ∙ 1000   m L 1   L

c H C l = 0,0313 m o l   H C l L = 0,0313   M   H C l

Eu sei que esse foi longo, mas espero ter ajudado. Até mais pessoal!

Resposta

  1. m C O 2 = 0,092   g .
  2. 0,0313   M   H C l .

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