- Nas estações de tratamento de água, eliminam-se as impurezas sólidas em suspensão através do arraste por floculos de hidróxido de alumínio, produzidos na reação representada por:
Para tratar
de água foram adicionadas 17 toneladas de
. Qual a massa de
necessária para reagir completamente com esse sal?
Passo 1
O enunciado fornece as seguintes informações e pede uma única coisa:
- Dados do enunciado:
- Volume de água tratado:
(informação dada, mas não necessária para calcular a massa reagente). - Massa de
adicionada: toneladas. - Reação química (balanceada):
- Volume de água tratado:
- Pergunta que o problema faz:
- Qual a massa de
necessária para reagir completamente com toneladas de ?
- Qual a massa de
Passo 2
Conceitos e método (explicação didática):
- Para converter massa de reagente em massa do outro reagente usamos este procedimento:
- Calcular a massa molar (massa de 1 mol) de cada substância em
. - Converter a massa dada em gramas e calcular o número de mols do reagente conhecido usando
onde é o número de mols, é a massa (em gramas) e é a massa molar (em ). - Usar a razão estequiométrica da equação balanceada para obter o número de mols do reagente desejado.
- Converter o número de mols do reagente desejado em massa através de
.
- Calcular a massa molar (massa de 1 mol) de cada substância em
- Na reação, a razão estequiométrica é:
mol de reage com mols de . Então, se soubermos os mols do sal de alumínio, multiplicamos por para achar os mols de hidróxido de cálcio necessários.
Passo 3
Calcular a massa molar de
:
- A fórmula contém
átomos de e grupos . - Usamos massas atômicas aproximadas:
, , (todas em ). - Massa molar:
Passo 4
Converter a massa dada de
para gramas e calcular mols:
-
toneladas . - Número de mols:
Passo 5
Usar a razão estequiométrica para obter os mols de
:
- Da reação,
mol de consome mol de . - Logo:
Passo 6
Calcular a massa molar de
:
- Usamos massas atômicas:
, , . - Massa molar:
Passo 7
Calcular a massa de
necessária:
- Usando
: - Converter para unidades mais usuais:
Passo 8
Verificação rápida e interpretação:
- Resultado faz sentido qualitativamente: precisou-se de menos massa de
do que do sal de alumínio porque as massas molares e a razão estequiométrica combinam para esse valor. - Arredondando de acordo com os algarismos dados no enunciado (
toneladas tem duas algarismos significativos), podemos reportar o resultado como toneladas (ou se quisermos uma notação científica com três dígitos significativos).