- O ácido fluorídrico,
, não pode ser armazenado em recipientes de vidro porque ataca os compostos chamados silicatos, que compõem o vidro. O silicato de sódio
, por exemplo, reage da seguinte maneira:
b) Quantos mols de HF são necessários para reagir com
de
?
Passo 1
O enunciado pede: “Quantos mols de HF são necessários para reagir com
de
?”
Informações fornecidas:
Informações fornecidas:
- Quantidade de silicato de sódio:
. - Reação química (não balanceada explicitamente na pergunta, dada no enunciado):
O objetivo é determinar a quantidade de
necessária usando a estequiometria da reação (relação molar entre reagentes).
Passo 2
Primeiro precisamos balancear a reação. Vou mostrar passo a passo como fazer isso usando conservação de átomos (número de átomos de cada elemento deve ser igual em ambos os lados). Coloco coeficientes desconhecidos em cada espécie:
Aqui cada letra (
) é o coeficiente estequiométrico inteiro que vamos determinar. Agora escrevo as equações de balanço por elemento:
- Sódio (Na): cada mol de
tem 2 átomos de Na, e cada mol de tem 1 átomo de Na, então
- Silício (Si): aparece 1 Si em
e 1 em , então
- Oxigênio (O): três oxigênios em
e cada tem 1 O, então
- Hidrogênio (H):
átomos H vindos de mol de (cada HF tem 1 H); do lado dos produtos cada tem 2 H e cada tem 2 H, então
- Flúor (F):
átomos F vindos de mol de HF; do lado, tem 6 F por mol e tem 1 F por mol, então
Passo 3
Agora substituo as relações fáceis (
,
,
) nas equações de H e F:
Para H:
Para F:
As duas dão a mesma relação
, portanto podemos escolher o menor inteiro positivo
. Assim os coeficientes mínimos inteiros são:
Logo a reação balanceada é:
Explicação didática curta: o coeficiente
em frente a
significa que 1 mol de
consome 8 mol de
.
Passo 4
Agora uso a estequiometria para calcular a quantidade de
necessária. A relação molar é
Então
Substituindo
:
Passo 5
Verificação e algarismos significativos: dado que
tem três algarismos significativos, o resultado deve ser apresentado com três algarismos significativos:
. Parabéns — já está pronto e checado!