Após determinado processo industrial, obtém-se uma mistura contendo sulfato de sódio (Na2SO4) e carbonato de sódio (Na2CO3). Uma amostra contendo 10,0 g dessa mistura foi completamente neutralizada com 100 mL de uma solução 1,00 mol.L-1 de HCl. O sulfato de sódio não reage com ácido clorídrico e o carbonato de sódio reage segundo a reação representada a seguir. Na2CO3 (s) + 2 HCl (aq) → 2 NaCl (aq) + CO2(g) + H2O (l) O teor de carbonato de sódio na mistura é:
a) 44%
b) 53%
c) 70%
d) 90%

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma mistura de sulfato de sódio (Na₂SO₄) e carbonato de sódio (Na₂CO₃) pesando 10,0 g. Essa mistura foi totalmente neutralizada com 100 mL de uma solução de HCl 1,00 mol/L. Precisamos descobrir quanto dessa mistura é carbonato de sódio. Para isso, vamos usar conceitos de química de reações ácido-base e molaridade.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quantos moles de HCl foram usados na reação. A molaridade (M) é dada por:
M = mo<=svolume (L)
Temos 100 mL de HCl 1,00 mol/L, então:
Mo<=s de HCl = 1,00 , mol/L times 0,100 , L = 0,100 , mol

Passo 3

Agora, analisamos a reação:
Na2CO3 (s) + 2 , HCl (aq) 2 , NaCl (aq) + CO2 (g) + H2O (l)
Veja que 1 mol de Na₂CO₃ reage com 2 moles de HCl. Então, para saber quantos moles de Na₂CO₃ reagiram:
Mo<=s de Na2CO3 = Mo<=s de HCl2 = 0,100 , mol2 = 0,050 , mol

Passo 4

Vamos agora calcular a massa de Na₂CO₃ correspondente a esses 0,050 mol. A massa molar do Na₂CO₃ é:
Massa molar do Na2CO3 = 2 times 23 , g/mol (Na) + 12 , g/mol (C) + 3 times 16 , g/mol (O) = 106 , g/mol
Então:
Massa de Na2CO3 = 0,050 , mol times 106 , g/mol = 5,3 , g

Passo 5

Por fim, para encontrar o teor de carbonato de sódio na mistura, fazemos:
Teor de Na2CO3 = ( Massa de Na2CO3Massa da mistura ) times 100% = ( 5,3 , g10,0 , g ) times 100% = 53%

Resposta

A mistura contém 53% de carbonato de sódio (alternativa b).

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