Pequenas quantidades de gás cloro
podem ser geradas em laboratório pela reação do óxido de manganês(IV) sólido com solução aquosa de ácido clorídrico. Além do cloro, forma-se água líquida e cloreto de manganês(II) em solução.
b) Determine a massa de
que pode ser gerada a partir de
do óxido de manganês(IV).
b) Determine a massa de
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Queremos descobrir qual a massa de gás cloro (
) que pode ser produzida a partir de 42,70 gramas de óxido de manganês(IV) (
) quando ele reage com ácido clorídrico (
). Para resolver isso, vamos usar a estequiometria, que é a parte da química que relaciona as quantidades de reagentes e produtos em uma reação química. Precisamos primeiro saber a fórmula balanceada da reação para relacionar as substâncias envolvidas.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação química da reação entre o óxido de manganês(IV) (
) e o ácido clorídrico (
). Sabemos que essa reação produz gás cloro (
), água (
) e cloreto de manganês(II) (
). A equação não balanceada fica assim:
Passo 3
Agora, vamos balancear essa equação para garantir que o número de átomos de cada elemento seja o mesmo nos reagentes e nos produtos. Vamos contar os átomos de cada elemento:
- Mn: 1 em ambos os lados.
- O: 2 no reagente (
) e 1 no produto ( ). - H: 1 no reagente (
) e 2 no produto ( ). - Cl: 1 no reagente (
) e 2 no gás cloro ( ) e 2 no , totalizando 4 no lado dos produtos.
Para balancear, ajustamos os coeficientes:
Agora, a equação está balanceada:
- Mn: 1 em ambos os lados.
- O: 2 em ambos os lados.
- H: 4 no reagente e 4 no produto.
- Cl: 4 no reagente e 4 no produto.
Passo 4
Com a equação balanceada, podemos usar a relação molar para encontrar a massa de
produzida. Primeiro, vamos calcular quantos mols de
temos:
A massa molar de
:
- Mn: 54,94 g/mol
- O: 16,00 g/mol × 2 = 32,00 g/mol
- Total: 54,94 + 32,00 = 86,94 g/mol
Número de mols de
:
Passo 5
Segundo a equação balanceada, 1 mol de
produz 2 mols de
. Assim, a quantidade de mols de
produzida é:
Passo 6
Agora, para encontrar a massa de
, usamos a massa molar do cloro:
Massa molar de
:
- Cl: 35,45 g/mol × 2 = 70,90 g/mol
Então, a massa de
é:
Resposta
A massa de
que pode ser gerada a partir de
de
é aproximadamente 69,72 gramas.