de amostra de um metal X (que, sabe-se, forma íns
) foi adicionado a
de uma solução
de H2SO4. Depois de todo o metal ter reagido, o ácido restante necessitou de
de uma solução
de NaOH para ser neutralizado. Calcule a massa molar do metal e identifique o elemento.
Passo 1
Resumo do enunciado e o que vamos usar
Você tem 1,00 g de um metal X (que vira X²⁺) colocado em 0,100 L de H₂SO₄ 0,500 M. Depois que tudo reage, sobra ácido, e esse ácido “excedente” precisa de 0,0334 L de NaOH 0,500 M para ficar neutro.
Conteúdo da matéria:
Você tem 1,00 g de um metal X (que vira X²⁺) colocado em 0,100 L de H₂SO₄ 0,500 M. Depois que tudo reage, sobra ácido, e esse ácido “excedente” precisa de 0,0334 L de NaOH 0,500 M para ficar neutro.
Conteúdo da matéria:
- Molaridade e cálculo de mol (n = M·V)
- Estequiometria de reação ácido-metal e de neutralização ácido-base
O que precisamos fazer:
- Calcular quantos mols de H₂SO₄ tínhamos no começo.
- Calcular quantos mols de NaOH foram usados na neutralização.
- Descobrir quantos mols de H₂SO₄ sobraram.
- A partir disso, achar quantos mols de H₂SO₄ reagiram com o metal (que é igual aos mols de X).
- Com isso, calcular a massa molar de X e identificar o elemento.
Passo 2
Calcular os mols iniciais de H₂SO₄
A molaridade M é definida como
A molaridade M é definida como
Então, para o H₂SO₄ inicial:
Passo 3
Calcular os mols de NaOH usados na titulação
Mesma fórmula, agora para o NaOH:
Mesma fórmula, agora para o NaOH:
Passo 4
Determinar quantos mols de H₂SO₄ sobraram
Na neutralização, cada mol de H₂SO₄ gera 2 H⁺ e cada H⁺ é neutralizado por 1 OH⁻:
Na neutralização, cada mol de H₂SO₄ gera 2 H⁺ e cada H⁺ é neutralizado por 1 OH⁻:
Logo, para neutralizar 1 mol de H₂SO₄ são necessários 2 mol de NaOH.
Então os mols de H₂SO₄ que sobraram são:
Passo 5
Calcular quantos mols de H₂SO₄ reagiram com o metal
Total inicial menos o que sobrou:
Total inicial menos o que sobrou:
Na reação metal + H₂SO₄ → XSO₄ + H₂, 1 mol de X consome 1 mol de H₂SO₄. Portanto,
Passo 6
Calcular a massa molar do metal X
Massa molar é a massa (1,00 g) dividida pelos mols:
Massa molar
Passo 7
Identificar o elemento
Na Tabela Periódica, o elemento com massa molar próxima de 24,0 g/mol é o magnésio (Mg), que forma Mg²⁺.
Na Tabela Periódica, o elemento com massa molar próxima de 24,0 g/mol é o magnésio (Mg), que forma Mg²⁺.
Resposta
A massa molar do metal X é aproximadamente 24,0 g/mol, e o elemento é o magnésio (Mg).