Uma amostra de
de fosfato de potássio é adicionada a
de
de nitrato de prata, resultando na formação de um precipitado.
Calcule o rendimento teórico, em gramas do precipitado formado?
Calcule o rendimento teórico, em gramas do precipitado formado?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado diz que a gente tem 70,5 mg de K₃PO₄ (fosfato de potássio) e 15,0 mL de AgNO₃ a 0,050 mol/L. Esses dois se misturam, formam um precipitado de Ag₃PO₄ (fosfato de prata) e sobra KNO₃ em solução. O que precisamos usar aqui é estequiometria de reação em solução: calcular moles, achar o reagente limitante e daí calcular quantos gramas de precipitado a gente pode ter no máximo (rendimento teórico). Vamos precisar de:
- Molaridade (M = mol/L) para achar moles de AgNO₃
- Massa molar para converter massa ⇄ mol de K₃PO₄ e Ag₃PO₄
- Conceito de reagente limitante
Passo 2
Primeiro, escreve a reação balanceada:
Isso mostra que 1 mol de K₃PO₄ reage com 3 mol de AgNO₃ e forma 1 mol de Ag₃PO₄.
Passo 3
Agora, converte as quantidades iniciais em moles:
- Moles de K₃PO₄
- Massa dada = 70,5 mg = 0,0705 g
- Massa molar de K₃PO₄ = 3·39,10 + 30,97 + 4·16,00 = 212,27 g/mol
- Moles de AgNO₃
- Volume = 15,0 mL = 0,0150 L
- Concentração = 0,050 mol/L
Passo 4
Descobre quem é o limitante:
- Pra reagir todo o K₃PO₄ (3,32×10⁻⁴ mol) precisaríamos de 3 vezes isso em AgNO₃:
3 × 3,32×10⁻⁴ = 9,96×10⁻⁴ mol de AgNO₃ - Mas só temos 7,50×10⁻⁴ mol de AgNO₃, logo AgNO₃ é o limitante
Com AgNO₃ limitando, a quantidade de Ag₃PO₄ formada será:
Passo 5
Finalmente, converte moles de Ag₃PO₄ em massa:
- Massa molar de Ag₃PO₄ = 3·107,87 + 30,97 + 4·16,00 = 418,58 g/mol
Resposta
O rendimento teórico de precipitado de Ag₃PO₄ é de aproximadamente 0,105 g.