1. Uma amostra de 1,600 \mathrm{~g} de magnésio é queimada no ar produzindo uma mistura de dois sólidos iônicos: óxido de magnésio e nitreto de magnésio. A água é adicionada a esta mistura. Ela reage com o óxido de magnésio formando 3,544 \mathrm{~g} de hidróxido de magnésio.
    a) Escreva a equação balanceada para as três reações descritas acima.
    b) Qual a massa de óxido de magnésio é formada pela combustão do magnésio? Resp. 2,44 \mathrm{~g} de MgO
    c) Qual a massa de nitreto de magnésio será formada? Resp. 0,17 \mathrm{~g}

Passo 1

O enunciado diz que uma amostra de 1,600,g de magnésio é queimada no ar, formando uma mistura de óxido de magnésio e nitreto de magnésio. Em seguida, essa mistura reage com água e o óxido gera 3,544,g de hidróxido de magnésio. O conteúdo aqui é estequiometria de reações, molaridade e conservação de massa do magnésio para achar as massas de cada produto.

Passo 2

Escrevemos as três reações envolvidas e as balanceamos:
2\,\text{Mg} + \text{O}_2 \longrightarrow 2\,\text{MgO}
3\,\text{Mg} + \text{N}_2 \longrightarrow \text{Mg}_3\text{N}_2
\text{MgO} + \text{H}_2\text{O} \longrightarrow \text{Mg(OH)}_2

Passo 3

Da terceira reação, como cada 1 mol de MgO vira 1 mol de Mg(OH) _2, calculamos quantos mols de MgO corresponderam a 3,544,g de Mg(OH) _2:
M_{\text{Mg(OH)}_2}=24,31+2\cdot1,01+2\cdot16=58,32\text{ g/mol}
n_{\text{Mg(OH)}_2}=\frac{3,544}{58,32}=0,0608\text{ mol}
Logo, n_{\text{MgO}}=0,0608,mol e
M_{\text{MgO}}=24,31+16=40,31\text{ g/mol}
m_{\text{MgO}}=0,0608\times40,31=2,44\text{ g}

Passo 4

Agora usamos a conservação de massa do magnésio. A massa de magnésio que virou MgO é
m_{\text{Mg em MgO}}=0,0608\text{ mol}\times24,31\text{ g/mol}=1,48\text{ g}
Do total de 1,600,g de Mg, sobra
1,600-1,48=0,12\text{ g de Mg}
que formou o nitreto. Em mols:
n_{\text{Mg restante}}=\frac{0,12}{24,31}=0,00494\text{ mol}
Como 3 mol de Mg formam 1 mol de Mg _3N _2,
n_{\text{Mg}_3\text{N}_2}=\frac{0,00494}{3}=0,00165\text{ mol}
E, com
M_{\text{Mg}_3\text{N}_2}=3\times24,31+2\times14,01=100,95\text{ g/mol},
a massa de nitreto é
m_{\text{Mg}_3\text{N}_2}=0,00165\times100,95=0,17\text{ g}

Resposta

a)
2\,\text{Mg} + \text{O}_2 \longrightarrow 2\,\text{MgO}
3\,\text{Mg} + \text{N}_2 \longrightarrow \text{Mg}_3\text{N}_2
\text{MgO} + \text{H}_2\text{O} \longrightarrow \text{Mg(OH)}_2
b) 2,44,g de MgO
c) 0,17,g de Mg _3N _2

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