Uma liga metálica usada na estrutura de aeronaves é formada por 93,7 % de Al e 6,3 % de Cu, em massa. Sua densidade é 2,85 g cm^-3. Um pedaço de 0,691 cm^3 desta liga reage com HCl(aq) em excesso. Assumindo que todo o Al da liga e nada de Cu reage com a solução aquosa do ácido, qual é a massa de H2(g) obtida? Al(s)+HCl(aq) longrightarrow AlCl3(aq)+H2(g).

Passo 1

O enunciado nos dá uma liga metálica de volume V = 0,691 cm^3 e densidade rho = 2,85 g/cm^3. A liga é formada por 93,7% de alumínio (Al) e 6,3% de cobre (Cu) em massa. Quando colocamos esse pedaço de liga em excesso de HCl, só o Al reage segundo
2,Al + 6,HCl longrightarrow 2,AlCl3 + 3,H2
Queremos saber a massa de H2 obtida.

Passo 2

Primeiro, calculamos a massa total do pedaço de liga usando a relação entre densidade, massa e volume:
mliga = rho times V
Substituindo,
mliga = 2,85 g/cm^3 times 0,691 cm^3 = 1,96935 g

Passo 3

A fração de massa de Al na liga é 93,7%. Então a massa de Al é
mAl = 0,937 times mliga = 0,937 times 1,96935 g = 1,8447 g

Passo 4

Agora convertemos essa massa de Al em mols, usando a massa molar M(Al) = 26,98 g/mol:
nAl = mAlM(Al) = 1,8447 g26,98 g/mol approx 0,06839 mol

Passo 5

Da estequiometria balanceada 2,Alto 3,H2, cada 2 mols de Al produz 3 mols de H2. Logo
nH2 = 32,nAl = 32times 0,06839 mol = 0,10258 mol

Passo 6

Finalmente, a massa de H2 vem de
mH2 = nH2times M(H2),
com M(H2)=2,016 g/mol:
mH2 = 0,10258 moltimes 2,016 g/mol approx 0,207 g

Resposta

A massa de H2 obtida é aproximadamente 0,207 g.

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