O fósforo branco queima em excesso de oxigênio para formar o decaóxido de tetrafósforo, P4 O10. O óxido é altamente deliquescente e absorve água da atmosfera para formar o ácido fosfórico, H3 PO4 :
P4 O10(s)+6 H2 O(l) 4 H3 PO4( aq)
Quantos kg de ácido fosfórico (H3 PO4) podem ser obtidos a partir de 950 g de fósforo branco, P ) ?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A gente tem uma reação onde o fósforo branco ( P) reage com a água para formar ácido fosfórico ( H3PO4). Precisamos descobrir quantos quilos de ácido fosfórico podemos obter a partir de 950 gramas de fósforo branco. Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações entre as quantidades de reagentes e produtos em uma reação química.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a reação química que está acontecendo:
P4O10 + 6,H2O 4,H3PO4
Aqui, o decaóxido de tetrafósforo ( P4O10) reage com 6 moléculas de água ( H2O) para formar 4 moléculas de ácido fosfórico ( H3PO4).

Passo 3

Nosso primeiro passo é calcular quantos mols de fósforo branco temos nos 950 gramas. Para isso, precisamos da massa molar do fósforo. A massa molar do fósforo ( P) é aproximadamente 30,97 g/mol.
Então, o número de mols de fósforo é:
Mols de P = 950,g30,97,g/mol approx 30,67,mol

Passo 4

Agora, precisamos relacionar os mols de fósforo com os mols de ácido fosfórico usando a equação balanceada da reação. Na reação, 1 mol de P4O10 produz 4 mols de H3PO4.
Primeiro, vamos entender quantos mols de P4O10 correspondem aos mols de fósforo que temos. Cada molécula de P4O10 contém 4 átomos de fósforo, então:
Mols de P4O10 = Mols de P4 = 30,67,mol4 approx 7,67,mol

Passo 5

Agora, usando a relação da equação balanceada, cada mol de P4O10 produz 4 mols de H3PO4. Então, a quantidade de mols de ácido fosfórico será:
Mols de H3PO4 = 7,67,mol times 4 = 30,67,mol

Passo 6

Por fim, vamos converter os mols de ácido fosfórico para massa. A massa molar de H3PO4 é aproximadamente:
3 times 1,01,g/mol (H) + 30,97,g/mol (P) + 4 times 16,00,g/mol (O) = 97,99,g/mol
Ent��o, a massa de H3PO4 é:
Massa de H3PO4 = 30,67,mol times 97,99,g/mol approx 3000,g

Resposta

A partir de 950 gramas de fósforo branco, podemos obter aproximadamente 3,00 kg de ácido fosfórico ( H3PO4).

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