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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 4.Questões e Problemas - Ex. 36

Qual a massa de M g N H 4 P O 4 que precipitou quando 200,0   m L de uma solução de M g C l 2 a 1,000 %   ( m / v ) foi tratada com 40,0   m L de N a 3 P O 4   0,1753   m o l   L - 1 e um excesso de N H 4 + ? Qual era a concentração molar do excesso de reagente ( N a 3 P O 4 ou M g C l 2 ) após a reação ter sido completada?

Passo 1

Oi pessoal, espero que estejam bem! Vem comigo.

Primeiramente queremos descobrir a massa de M g N H 4 P O 4 que se precipitou, então iniciaremos com a equação química balanceada:

M g C l 2 + N a 3 P O 4 + 2 N H 4 + → M g N H 4 P O 4 + 2 N a C l + N a N H 4

Agora iremos calcular o número de mols ( n ) de N a 3 P O 4 :

n N a 3 P O 4 = 0 , 1753   m o l   N a 3 P O 4 L ∙ 40 , 0   m L ∙ 1   L 1000   m L = 7,01 ∙ 10 - 3   m o l   N a 3 P O 4

E para o cálculo de n M g C l 2 , precisamos da massa molar:

M M g C l 2 = M M g + M C l 2 = 24,30 + 2 ∙ 35,45

M M g C l 2 = 95,2   g / m o l

O número de mols então:

n M g C l 2 = 200   m L ∙ 1   g 100   m L ∙ m o l 95,2   g = 0,0 21   m o l   M g C l 2

Passo 2

Através da estequiometria podemos perceber que para 1 mol de N a 3 P O 4 temos 1 mol de M g C l 2 , então através do número de mols que encontramos, conseguimos observar que haverá excesso de M g C l 2 , ou seja, M g N H 4 P O 4 é limitada pela quantidade de N a 3 P O 4 , então temos o seguinte:

n M g N H 4 P O 4 = n N a 3 P O 4 = 7 , 01 ∙ 10 - 3   m o l   M g N H 4 P O 4

Com o número de mols e a massa molar de M g N H 4 P O 4 :

M M g N H 4 P O 4 = M M g + M N + M H 4 + M P + M O 4

M M g N H 4 P O 4 = 24,30 + 14,01 + 4 ∙ 1,01 + 30,97 + 4 ∙ 16,00

M M g N H 4 P O 4 = 137,3   g / m o l

Conseguimos calcular a massa de M g N H 4 P O 4 :

m M g N H 4 P O 4 = 7,01 ∙ 10 - 3   m o l   M g N H 4 P O 4 ∙ 137,3   g   M g N H 4 P O 4   m o l   M g N H 4 P O 4

m M g N H 4 P O 4 = 0,96   g

Passo 3

Agora queremos descobrir a concentração molar do excesso de reagente, que vimos anteriormente que é o M g C l 2 . Então o número de mols que não reage é dado por:

n M g N H 4 P O 4 = 0,021   m o l - 7,01 ∙ 10 - 3   m o l

n M g N H 4 P O 4 = 0,013 99   m o l

Logo, a concentração molar é:

c M g N H 4 P O 4 = 0,013 99   m o l ( 200,0 + 40,0 )   m L ∙ 1000   m L 1   L

c M g N H 4 P O 4 = 0,05 8   m o l / L

E ai pessoal, consegui te ajudar? Espero que sim, até mais!

Resposta

m M g N H 4 P O 4 = 0,96   g ;

c M g N H 4 P O 4 = 0,058   m o l / L .

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