Quando óxido de chumbo IV H2 O é tratado com ácido, o chumbo (IV) é reduzido para um sal de chumbo (II), liberando oxigênio:
7,91 mol / L. Qual a quantidade de 15,9 g formada se 100 mL de ácido nítrico PbO2 reage com de ?

Passo 1

Beleza, a questão diz que o óxido de chumbo IV (PbO₂) reage com ácido nítrico (HNO₃) seguindo a equação
2,PbO2(s) + 4,HNO3(aq) longrightarrow 2,Pb(NO3)2(aq) + 2,H2O(l) + O2(g)
A gente precisa encontrar quanta água (H₂O) sai dessa reação quando misturamos 100 mL de HNO₃ a 7,91 mol/L com 15,9 g de PbO₂.
Matéria: estequiometria e reagente limitante. Vamos precisar calcular mols de cada reagente, achar qual é o limitante e, a partir daí, ver quantos mols de água se formam.

Passo 2

Calcular os mols de HNO₃ usando molaridade:
n(HNO3) = C times V = 7,91;tfracmolLtimes 0,100;L = 0,791;mol

Passo 3

Calcular os mols de PbO₂ com massa molar. A massa molar aproximada de PbO₂ é
M(PbO2) = 207,2 + 2times16 = 239,2;tfracgmol
Então
n(PbO2) = 15,9;g239,2;tfracgmol approx 0,0665;mol

Passo 4

Descobrir quem é o limitante. Pela equação, para cada 1 mol de PbO₂ precisamos de 2 mol de HNO₃ (pois 2 PbO₂ “pede” 4 HNO₃).
Para 0,0665 mol de PbO₂ seriam necessários
0,0665times2 = 0,133;mol;de;HNO3
Mas a gente tem 0,791 mol de HNO₃ disponível, bem mais. Logo, PbO₂ é o limitante.

Passo 5

Agora, quantos mols de H₂O saem? A equação mostra 2 mol de PbO₂ → 2 mol de H₂O, ou seja, razão 1:1. Então
n(H2O) = n(PbO2) = 0,0665;mol

Passo 6

Se quiser a massa de H₂O, multiplica pelos 18,015 g/mol:
m(H2O) = 0,0665;moltimes18,015;tfracgmol approx1,20;g

Resposta

A reação produz aproximadamente 1,20 g de água.

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