174 g de Dióxido de Manganês reagem com Ácido Clorídrico em excesso, formando Cloreto de Manganês, Água e Cloro gasoso de acordo com a equação:
MnO2+HCl MnCl2+H2 O+Cl2
Determine:
e) O volume de cloro a 27^circ C e a 2 atm de pressão. ( R=2 4 , 6 L C l )

Passo 1

O exercício dá 174 g de MnO₂ reagindo com HCl em excesso e pede o volume de Cl₂ gasoso a 27 °C e 2 atm.
Conteúdo: estequiometria de reação química e gás ideal.
O que vamos precisar:
  • Balancear a equação e usar razões moleculares;
  • Calcular mols a partir de massa e massa molar;
  • Aplicar a lei dos gases ideais PV = nRT.

Passo 2

Balanceando a reação:
MnO2 + 4,HCl ;longrightarrow; MnCl2 + 2,H2O + Cl2
Aqui cada 1 mol de MnO₂ rende 1 mol de Cl₂.

Passo 3

Calcular quantos mols de MnO₂ temos em 174 g.
  1. Massa molar do MnO₂:
M(MnO2) = 54,94 + 2times16,00 = 86,94;g/mol
2) Número de mols:
n(MnO2) = 174;g86,94;g/mol approx 2,00;mol
Como a estequiometria diz 1 mol MnO₂ → 1 mol Cl₂, temos também n(Cl2) = 2,00;mol.

Passo 4

Agora usamos a lei dos gases ideais para achar o volume de Cl₂:
P,V = n,R,T
1) Converter temperatura: 27;^circC = 27 +273 = 300;K.
2) Escolher R = 0,082;atm;Lmol;K.
3) Isolar V:
$$V = \frac{n,R,T}{P}
=\frac{2{,}00;\mathrm{mol}\times0{,}082;\frac{\mathrm{atm,L}}{\mathrm{mol,K}}\times300;\mathrm{K}}{2{,}0;\mathrm{atm}}
=24{,}6;\mathrm{L}.$$

Resposta

O volume de Cl₂ produzido é 24,6 L.

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