Duas medalhas de ouro foram dissolvidas para evitar que fossem confiscadas pelo exército nazista. Posteriormente, o ouro foi recuperado e as medalhas novamente confeccionadas. As equações balanceadas a seguir representam os processos de dissolução e de recuperação das medalhas.
Dissolução: Au(s)+3 HNO3(aq)+4 HCl(aq) HAuCl4(aq)+3 H2 O(I)+3 NO2(g)
Recuperação: 3 NaHSO3(aq)+2 HAuCl4(aq)+3 H2 O(I) 3 NaHSO4(aq)+8 HCl(aq)+2 Au(s)
Admita que foram consumidos 252 g de HNO3 para a completa dissolução das medalhas. Nesse caso, a massa, de NaHSO3 em gramas, necessária para a recuperação de todo o ouro corresponde a: Dados (g / mol): H=1, N=14, O=16, Na=23, S=32
a) 104
b) 126
c) 208
d) 252

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que duas medalhas de ouro foram dissolvidas usando a reação
Au (s) + 3,HNO3 (aq) + 4,HCl (aq) to HAuCl4 (aq) + 3,H2O (l) + 3,NO2 (g)
e depois o ouro é recuperado pela reação
3,NaHSO3 (aq) + 2,HAuCl4 (aq) + 3,H2O (l) to 3,NaHSO4 (aq) + 8,HCl (aq) + 2,Au (s),
O problema dá que usamos 252 g de HNO3 e pede quantos gramas de NaHSO3 são necessários para recuperar todo o ouro.
Conteúdo: estequiometria de reações (conversão g→mol, razão de coeficientes, mol→g).
O que vamos precisar:
  • Calcular mol de HNO3 a partir de 252 g.
  • Usar a proporção da reação de dissolução para achar mol de ouro (ou de HAuCl4).
  • Usar a proporção da reação de recuperação para achar mol de NaHSO3.
  • Transformar mol de NaHSO3 em gramas.

Passo 2

Primeiro a gente acha quantos mol de HNO3 são 252 g.
A massa molar de HNO3 é
M(HNO3) = 1 + 14 + 3times16 = 63 g/mol
Então
n(HNO3) = mM = 252 g63 g/mol = 4,0 mol

Passo 3

Na equação de dissolução,
Au + 3,HNO3 to HAuCl4 + dots
3 mol de HNO3 reagem com 1 mol de Au (e formam 1 mol de HAuCl4).
Então, se temos 4,0 mol de HNO3, a gente calcula:
n(Au) = n(HAuCl4) = 4,0 mol HNO33 = 1,333 mol

Passo 4

Agora, na recuperação:
3,NaHSO3 + 2,HAuCl4 to 2,Au + dots
Para 2 mol de HAuCl4 precisamos de 3 mol de NaHSO3.
Isso dá uma razão de
32 = 1,5 mol NaHSO3 para cada mol de HAuCl4
Como temos 1,333 mol de HAuCl4, precisamos de
n(NaHSO3) = 1,333 times 1,5 = 2,0 mol

Passo 5

Só falta passar mol de NaHSO3 para gramas.
Massa molar de NaHSO3:
M = 23 + 1 + 32 + 3times16 = 104 g/mol
Então
m = n times M = 2,0 mol times 104 g/mol = 208 g

Resposta

208 g

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