O mineral cerrusita é composto principalmente por carbonato de chumbo,
, uma amostra do mineral é tratada primeiramente com ácido nítrico, obtendo-se o nitrato de chumbo e posteriormente é adicionado ácido sulfúrico à solução resultante que leva à precipitação do sulfato de chumbo.
é isolado e pesado. Suponha que uma amostra de 0,583 g do mineral tenha produzido
de
. Qual é a porcentagem em massa de
na amostra?
Reações:
Reações:
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre o mineral cerrusita, que é principalmente carbonato de chumbo,
. Temos uma amostra de 0,583 g desse mineral que, após passar por algumas reações químicas, produz 0,628 g de sulfato de chumbo,
. Nosso objetivo é descobrir qual é a porcentagem em massa de
nessa amostra. Para resolver isso, vamos usar conceitos de estequiometria, que nos ajuda a relacionar quantidades de reagentes e produtos nas reações químicas.
Passo 2
Primeiro, vamos analisar as reações químicas envolvidas:
-
Primeira reação:
-
Segunda reação:
Observamos que cada mol de
produz um mol de
. Isso significa que a quantidade de
obtida está diretamente relacionada à quantidade de
presente na amostra original.
Passo 3
Vamos calcular quantos moles de
foram produzidos. Para isso, precisamos da massa molar de
.
- Massa molar de
: - Pb: 207,2 g/mol
- S: 32,07 g/mol
- O: 16,00 g/mol × 4 = 64,00 g/mol
- Total: 207,2 + 32,07 + 64,00 = 303,27 g/mol
Agora, a quantidade de moles de
é:
Passo 4
Como a relação molar entre
e
é de 1:1, a quantidade de moles de
na amostra também é aproximadamente 0,00207 mol.
Vamos agora calcular a massa de
correspondente a essa quantidade de matéria.
- Massa molar de
: - Pb: 207,2 g/mol
- C: 12,01 g/mol
- O: 16,00 g/mol × 3 = 48,00 g/mol
- Total: 207,2 + 12,01 + 48,00 = 267,21 g/mol
Então, a massa de
é:
Passo 5
Agora, vamos calcular a porcentagem em massa de
na amostra original.
A fórmula para porcentagem em massa é:
Substituindo os valores:
Resposta
A porcentagem em massa de
na amostra é aproximadamente 94,9%.