Exercícios Resolvidos de Balanceamento e Relações Estequiométricas

Elaboração própria.

Balanceie a equação química abaixo pelo método de oxirredução e determine a massa de ácido sulfúrico, H 2 S O 4 , necessária para a liberação de 10 L de H 2 S . Considere o gás sulfídrico como gás ideal.

H I + H 2 S O 4 → H 2 S + H 2 O + I 2

A reação ocorre sob 1 atm e temperatura igual a 28°C. Dado: R = 0,08 2   a t m . L / m o l . K .

Passo 1

No método da oxirredução começamos identificando quem está sofrendo a oxidação e quem está sofrendo a redução, através da análise do NOX da galera:

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Hora de calcular a variação de NOX dos caras envolvidos nas reações redox.

∆ N O X S = - 2 - + 6 = - 8

∆ N O X I = 0 - - 1 = + 1

Como os índices de S e I são iguais a 1, não precisamos multiplicar seu ∆ N O X .

Passo 3

Agora vamos pegar a equação e colocar o ∆ N O X I como coeficiente do S e o ∆ N O X S como coeficiente do I . Nessa etapa usam-se os módulos das variações.

8 H I + 1 H 2 S O 4 → H 2 S + H 2 O + I 2

Passo 4

A partir daqui fazemos os demais ajustes por tentativa.

Com 1 S do lado esquerdo, o coeficiente do H 2 S também deverá ser 1.

8 H I + 1 H 2 S O 4 → 1 H 2 S + H 2 O + I 2

Com 8 I do lado esquerdo, formaremos 4 I 2 .

8 H I + 1 H 2 S O 4 → 1 H 2 S + H 2 O + 4 I 2

Temos 10 H do lado esquerdo e 2 H no H 2 S . Portanto o coeficiente da água deverá ser 4.

8 H I + H 2 S O 4 → H 2 S + 4 H 2 O + 4 I 2

Equação balanceada!

Passo 5

O enunciado nos diz que estão sendo liberados 10 L de H 2 S gasoso.

Vamos utilizar a lei dos gases ideais para transformar esse volume em número de mols.

P V = n R T

Sabemos que:

P = 1   a t m

V = 10   L

R = 0,08 2   a t m . L / m o l . K

T = 28 + 273 = 301   K

Com as unidades devidamente ajustadas, calculamos:

1.10 = n . 0,082.301

n = 0,405   m o l

Passo 6

Agora queremos saber quantos gramas de H 2 S O 4 precisamos para produzir 0,405 mol de H 2 S .

Pela equação que balanceamos, vemos que a proporção molar entre o H 2 S O 4 consumido e o H 2 S produzido é de 1 para 1.

8 H I + H 2 S O 4 → H 2 S + 4 H 2 O + 4 I 2

Portanto, vamos consumir 0,405 mol de H 2 S O 4 .

E pra saber quantas gramas isso representa:

M M H 2 S O 4   = 2 x M M H + 1 x M M S + 4 x M M O

M M H 2 S O 4   = 2 x 1,01 + 1 x 32,06 + 4 x 16,00 = 98,08   g / m o l

n = m M M

m = n . M M = 0,405.98,08 = 39,72   g

Resposta

8 H I + H 2 S O 4 → H 2 S + 4 H 2 O + 4 I 2

39,72 g

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