Cálculo Estequiométrico

Resolução: Para resolver este problema, primeiro precisamos determinar a relação estequiométrica entre a massa de NO2 produzida e a massa de Cu(NO3)2 consumida na reação.

A equação química balanceada nos diz que 2 moles de Cu(NO3)2 produzem 4 moles de NO2.

Dado que a massa molar do NO2 é de aproximadamente 46 g/mol (nitrogênio: 14 g/mol, oxigênio: 16 g/mol), podemos calcular a massa molar do NO2:

4×46g/mol=184g/mol

Agora, podemos usar a massa de NO2 formada na reação (18,4 g) para encontrar a massa de Cu(NO3)2 que reagiu.

A relação estequiométrica nos diz que 184 g de NO2 correspondem a 2 moles de Cu(NO3)2.

Agora, vamos converter a massa de NO2 para moles:

Moles de NO 2 = Massa de NO2 / Massa molar do NO2 = 18,4g/46g/mol ≈0,4mol

Agora, usando a relação estequiométrica, podemos determinar os moles de Cu(NO3)2 que reagiram:

Moles de Cu(NO3)2 = 2/4 × 0,4mol = 0,2mol

Agora, podemos calcular a massa de Cu(NO3)2 usando sua massa molar, que é aproximadamente 187,5 g/mol (cobre: 63,5 g/mol, nitrogênio: 14 g/mol, oxigênio: 16 g/mol):

Massa de Cu(NO3)2 =Moles de Cu(NO3)2 × Massa molar do Cu(NO3)2

Massa de Cu(NO3)2 =0,2 mol × 187,5g/mol=37,5g

Resolução:

Resolução: Para resolver este problema, primeiro precisamos entender a reação que ocorre entre o nitrato de prata (AgNO3) e o sal de cloreto (M_yCl_x).

A equação química para a reação entre AgNO3 e MyClx é:

AgNO3+MyClx→AgCl+MyNO3

De acordo com a equação, um mol de AgNO3 reage com um mol de MyClx para produzir um mol de AgCl. Portanto, o número de mols de íons M^{x+} adicionado à mistura é igual a x.

Para determinar x em termos de x e y, devemos considerar a estequiometria da reação.

A massa molar do AgCl é aproximadamente 143,32 g/mol (cloreto de prata), enquanto a massa molar do AgNO3 é aproximadamente 169,87 g/mol (nitrato de prata).

Dado que a massa do precipitado é de 71,7 gramas, podemos determinar a quantidade de AgCl formada na reação.

71,7 g AgCl × 1 mol AgCl/143,32 g AgCl = 0,5 mol AgCl

Isso significa que a quantidade de AgNO3 reagida é igual à quantidade de AgCl produzida.

A partir da solução de nitrato de prata (1,00 mol/L), a quantidade de AgNO3 é 1, 00 mol/L × 1,00 mol/L×V, onde V é o volume de solução utilizado.

Assim, a quantidade de AgNO3 é igual à quantidade de AgCl:

1,00 mol/L×V=0,5 mol

Portanto, V=0,5 L.

Agora, considerando que um mol de AgNO3 reage com um mol de M_yCl_x, a quantidade de MyClx é igual à quantidade de AgNO3 reagida, ou seja, 0,5 mol.

Então, o número de mols de íons M^x+ adicionado à mistura é igual a x=0,5 mol.

Resolução: As reações de calcinação para os carbonatos de cálcio e magnésio são semelhantes e liberam CO₂(g).

CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)

MgCO3(5)→ MgO(s) + CO2(g)

Note que as reações já estão balanceadas dessa forma.

O gás liberado na calcinação é o CO₂ que é um óxido ácido, portanto, ele não torna rosa a solução de fenolftaleína. Portanto, a letra a) está errada.

O resíduo sólido é formado por óxidos básicos, portanto, ao interagir com a fenolftaleína, produzirão uma solução rosa. Portanto, a letra b) está errada.

A letra e) está errada, porque os resíduos são os óxidos de cálcio e magnésio, não os carbetos, que seriam CaC₂ e MgC₂.

Para avaliar a composição da mistura, podemos, primeiramente, obter a massa de gás liberada, que corresponde à diferença entre as massas de sólidos, devido à Lei de Lavoisier.

𝑚𝐶𝑂₂ = 1,42 − 0,76 = 0,66 𝑔

Podemos obter, agora, o número de mols desse gás que foi produzido na reação. Basta, para isso, dividir pela massa molar.

Mco₂ = 1,12 +2,16 12 + 32 = 44 g/mol

nco₂ = massa de CO₂ / massa molar de CO₂ = 0,66/44 = 0,015

Observe que cada uma das duas reações químicas libera exatamente 1 mol de CO₂ para cada mol do carbonato sólido. Como o número de mols de CO₂ total é igual à soma do CO₂ em cada uma das reações, tem-se:

𝑛co2 = nCaCO3 + 𝑛MgCo3 = 0,015

Perceba que temos duas incógnitas. Para facilitar podemos fazer uma substituição de variáveis. Considere:

𝑥 = 𝑛𝐶𝑎𝐶𝑂₃

𝑦 = 𝑛𝑀𝑔𝐶𝑂₃

Já temos que:

𝑥 + 𝑦 = 0,015

Agora, podemos fazer um raciocínio semelhante para a massa total da mistura inicial, que é composto por parte de CaCO₃ e parte de MgCO₃.

𝑚𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 𝑚𝐶𝑎𝐶𝑂₃ + 𝑚𝑀𝑔𝐶𝑂₃ = 1,42

As massas de carbonato de cálcio e magnésio podem ser obtidas multiplicando o número de mols de cada um encontrado na mistura pela respectiva massa molar.

Primeiramente, calculemos as massas molares.

𝑀𝐶𝑎𝐶𝑂₃ = 1.40 + 1.12 + 3.16 = 40 + 12 = 48 = 100

𝑀𝑔𝐶𝑂₃ = 1.24 + 1.12 + 3.16 = 24 + 12 + 48 = 84

Dessa maneira, temos que:

𝑛𝐶𝑎𝐶𝑂₃. 100 + 𝑚𝑀𝑔𝐶𝑂3. 84 = 1,42

Fazendo a substituição de variáveis que já havíamos começado a trabalhar.

100𝑥 + 84𝑦 = 0,76

Temos, portanto, um sistema de duas equações e duas incógnitas.

𝑥 + 𝑦 = 0,015

100𝑥 + 84𝑦 = 1,42

Podemos multiplicar a primeira equação por 84.

84𝑥 + 84𝑦 = 0,015.84 = 1,26

100𝑥 + 84𝑦 = 1,42

Subtraindo a primeira equação da segunda, temos:

100𝑥 − 84𝑥 = 1,42 − 1,26

16𝑥 = 0,16 ∴ 𝑥 =

0,16

16 = 0,01 𝑚𝑜𝑙

De posse do número de mols de calcário na mistura original, podemos calcular a sua composição. Para saber a massa de calcário, basta multiplicar esse número pela massa molar.

𝑚𝐶𝑎𝐶𝑂₃ = 0,01.100 = 1,00 𝑔

Dessa maneira, o teor de calcário na mistura é:

%𝐶𝑎𝐶𝑂₃ =1/1,42 ≅ 0,70 = 70%

O teor de MgCO₃ na mistura, portanto, equivale aos outros 30% do material.

Fonte: Estratégia

Resolução: Podemos dizer que a composição percentual, em massa, da mistura A é de. 17,2% de NaCl, 21,8% de KCl e 61% de BaCl2.

Vamos aos dados/resoluções:

Sabemos que na segunda amostra, o único precipitado formado é o

BaSO4, disso saí que o número de moles de BaSO4 é dado por: nBaSO = 4,66/233 = 0,02mol.

Esse resultando então, pela estequiometria da reação, fornece 0,02 mol de BaCL2, com isso, a massa de BaCL2 na segunda amostra é mBaCL2 que é igual a 0,02.208 = 4,16g.

Portanto, a porcentagem desse sal na mistura é %BaCL2 = 4,16/6,82.100 = 61%.

Com uma regra de três concluímos que a massa de BaCL2, na primeira amostra é de 20,8g, o que certamente nos vai dar 0,2mol de AgCL devido à estequiometria da reação entre o sal de bário, e o nitrato de prata, portanto, 1:2:.

BaCL2 + 2AgNO3 >>> 2AgCL + Ba (NO3)2

Por outro lado, a massa total do cloreto de sódio e cloreto de potássio na primeira amostra é:

mNaCL + MKCL = 34,10 - 20,8 = 13,3g.

Além disso, o número de mols de AgCL total da primeira amostra é dado por : NagCLtotal é de ;

57,40/143,50 = 0,4 mol.

Resolvendo o sistema e finalizando a questão, obteremos 7,45 desse sal, que dá uma percentagem de %KCL = 7,45/34,1. 100 = 21,8%

Resolução: Quando o carbeto de alumínio (Al₄C₃) reage com água, ocorre a seguinte reação:

Al4C3+12H2O→4Al(OH)3+3CH4

Portanto, o gás formado é o metano (CH₄).

Resolução: