5 gramas de \mathrm{Ca}_{3} \mathrm{P}_{2} reage com água produzindd \mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2} e desprendendo \mathrm{PH}_{3}. Em outra reação, este último reage completamente com oxigênio atmosférico formando \mathrm{H}_{3} \mathrm{PO}_{4}. Quantos mols de água e quantos mols de oxigênio são gastos na reação global?

Passo 1

O enunciado dá que 5 gramas de \mathrm{Ca}_{3}\mathrm{P}_{2} reagem com água formando \mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2} e \mathrm{PH}_{3}, e em seguida o \mathrm{PH}_{3} formado reage com oxigênio para dar \mathrm{H}_{3}\mathrm{PO}_{4}. O conteúdo é estequiometria de reações em sequência: vamos balancear cada etapa, obter a reação global e aí calcular os mols de \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} e de \mathrm{O}_{2} consumidos a partir da massa de \mathrm{Ca}_{3}\mathrm{P}_{2}.

Passo 2

Balanceamos a primeira reação entre \mathrm{Ca}_{3}\mathrm{P}_{2} e água:
\mathrm{Ca}_{3}\mathrm{P}_{2} \;+\; 6\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O} \;\longrightarrow\; 3\,\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2}\;+\;2\,\mathrm{PH}_{3}

Passo 3

Balanceamos a segunda reação em que \mathrm{PH}_{3} oxida a \mathrm{H}_{3}\mathrm{PO}_{4}:
\mathrm{PH}_{3}\;+\;2\,\mathrm{O}_{2} \;\longrightarrow\; \mathrm{H}_{3}\mathrm{PO}_{4}

Passo 4

Somando as duas equações (cancelando o \mathrm{PH}_{3} intermediário), obtemos a reação global:
\mathrm{Ca}_{3}\mathrm{P}_{2} \;+\;6\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O} \;+\;4\,\mathrm{O}_{2} \;\longrightarrow\; 3\,\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2} \;+\;2\,\mathrm{H}_{3}\mathrm{PO}_{4}

Passo 5

Calculamos os mols de \mathrm{Ca}_{3}\mathrm{P}_{2} em 5 g. A massa molar é
M(\mathrm{Ca}_{3}\mathrm{P}_{2}) =3\times40{,}08 + 2\times30{,}97 \approx182{,}18\;\mathrm{g/mol}.
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n(\mathrm{Ca}_{3}\mathrm{P}_{2}) =\frac{5{,}00}{182{,}18} \approx0{,}02744\;\mathrm{mol}.

Passo 6

Na reação global cada mol de \mathrm{Ca}_{3}\mathrm{P}_{2} consome 6 mol de \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} e 4 mol de \mathrm{O}_{2}. Assim
n(\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}) =6 \times 0{,}02744 \approx0{,}1646\;\mathrm{mol},
n(\mathrm{O}_{2}) =4 \times 0{,}02744 \approx0{,}1098\;\mathrm{mol}.

Resposta

0{,}1646 mol de \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} e 0{,}1098 mol de \mathrm{O}_{2}.

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