Exercícios Resolvidos de Balanceamento e Relações Estequiométricas

USP – Lista de Exercícios de Estequiometria. Questão 24.

Inflamou-se uma amostra de 0,5000 g de ácido cítrico, que contém apenas Equation . Produziram-se 0,6871 g de Equation e 0,1874 g de Equation . O peso molecular do composto é 192 g/mol. Qual a fórmula molecular do ácido cítrico?

Passo 1

Voltamos para fórmulas químicas né?

Mas antes disso, precisamos pensar no ácido cítrico se inflamando, formando Equation e Equation .

Ao “inflamar” o ácido cítrico, estamos queimando ele. Então se trata de uma reação de oxidação que ocorre entre o ácido cítrico e o gás oxigênio, formando, quando completa, Equation e Equation .

Então a reação será algo como (não balanceada):

Equation

Considerando que o ácido cítrico é formado exclusivamente por Equation , Equation e Equation , podemos representá-lo assim:

Equation

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Como foi dada a massa de Equation e Equation O formados, e podemos descobrir a massa de Equation consumida (por diferença entre a massa de produtos e reagentes), assim como a massa molar dessa galera, vamos descobrir o número de mols envolvidos na reação.

Equation

Equation

Equation

Equation

Equation

Equation

Assim, a massa dos reagentes é igual a massa dos produtos!

Equation

Equation

Equation

Passo 3

Assim, nossa equação química “semi-balanceada” fica igual a:

Equation

Para transformar os coeficientes em números inteiros, vamos fixar o menor coeficiente ( Equation ) como 1. Para isso, usamos um fator de conversão igual a: Equation .

Multiplicando esse fator pelos demais coeficientes, chegamos a:

Equation

Ainda não estamos com números inteiros.

Para que o Equation vira um número inteiro, ele precisa ser multiplicado por Equation . Aplicando o fator Equation a todos os coeficientes, temos:

Equation

Passo 4

Vamos fazer o balanceamento elemento por elemento.

Como temos 12 carbonos do lado direito da equação, precisamos ter 12 carbonos no lado esquerdo, e ele só pode vir do ácido cítrico.

Equation

Contando os hidrogênios e os oxigênios:

Equation

Mas perceba que estamos considerando um único mol de ácido cítrico contendo todos esses átomos. Talvez ao invés de Equation , tenhamos 2 Equation .

Portanto, dividindo os índices por dois, chegamos a fórmula mínima do ácido cítrico: Equation .

Passo 5

Agora vamos calcular a massa molar da fórmula mínima:

Equation

Equation

Como a massa molar do ácido cítrico foi fornecida como 192 g/mol, concluímos que a fórmula mínima é, na verdade, a fórmula molecular!

Resposta

Equation

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