- (Mackenzie) Uma amostra de
de salitre do Chile, cujo teor em nitrato de sódio é de
, reage com ácido sulfúrico concentrado, produzindo bissulfato de sódio
e ácido nítrico. A massa mínima de ácido, necessária para reagir com todo o nitrato de sódio, é igual a:
Dadas as massas molares:
e
a)
b)
c)
d)
e)
Dadas as massas molares:
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
O enunciado fornece as seguintes informações:
- Massa total da amostra de salitre:
. - Teor em nitrato de sódio:
(ou seja, da massa é ). - A reação entre
e ácido sulfúrico concentrado produz e ácido nítrico. - Massas atômicas fornecidas:
.
O que a questão pede: a massa mínima de ácido sulfúrico necessária para reagir com todo opresente na amostra.
Passo 2
Escrever e interpretar a equação química estequiométrica (balanceada) do processo:
Explicação didática rápida: cada fórmula química representa uma espécie; os coeficientes (aqui todos 1) dizem quantas moléculas/mol de cada substância reagem ou são formadas. Da equação balanceada vê‑se que 1 mol de
consome exatamente 1 mol de
. Portanto, o número de mols de ácido necessário é igual ao número de mols de
presente.
Passo 3
Calcular a massa de
presente na amostra a partir do percentual:
Fazendo a conta:
Explicação: percentagem significa “por cento” —
significa
.
Passo 4
Calcular a massa molar (massa de 1 mol) do
. Soma das massas atômicas:
Calcular:
Explicação didática: massa molar é a massa correspondente a
mol (ou
unidades), obtida somando as massas atômicas das espécies na fórmula.
Passo 5
Calcular o número de mols de
presentes:
Fazendo a divisão:
Explicação: o conceito de mol permite passar de massa para quantidade de matéria; aqui deu um número inteiro agradável
.
Passo 6
Usar a estequiometria da reação: como a reação consome
mol de
por mol de
, a quantidade de ácido necessária é
Agora calcular a massa molar do ácido sulfúrico:
Calculando:
Explicação: mesma ideia de massa molar; soma-se cada átomo presente na fórmula.
Passo 7
Calcular a massa de
necessária:
Fazendo a multiplicação:
Pequeno comentário de incentivo: beleza — as contas fecharam redondinho. Esse é o mínimo de ácido sulfúrico que reage com todo o
presente.
Resposta
d)