O que possui maior massa: 5 mols de sulfeto de cálcio (CaS) ou 4 mols de cloreto de alumínio \left(\mathrm{AlCl}_{3}\right) ?

Passo 1

O que o enunciado pede: comparar as massas totais de duas porções de substâncias e dizer qual delas tem maior massa. As perguntas implícitas são: (a) qual é a massa de 5 mols de sulfeto de cálcio \left(\mathrm{CaS}\right)? e (b) qual é a massa de 4 mols de cloreto de alumínio \left(\mathrm{AlCl}_{3}\right)? Em seguida, comparar esses dois valores.
Informações fornecidas (diretas do enunciado): 5 mols de \mathrm{CaS} e 4 mols de \mathrm{AlCl}_{3}.
Dados necessários (obtidos na Tabela Periódica, valores atômicos padrão que vamos usar): massa atômica do cálcio \mathrm{Ca} igual a 40,08\\ \mathrm{g/mol}, do enxofre \mathrm{S} igual a 32,06\\ \mathrm{g/mol}, do alumínio \mathrm{Al} igual a 26,98\\ \mathrm{g/mol} e do cloro \mathrm{Cl} igual a 35,45\\ \mathrm{g/mol}.

Passo 2

Conceito que vamos usar (aula rápida e prática): a massa de uma quantidade de substância dada em mols é obtida multiplicando o número de mols pela massa molar (massa de 1 mol) da substância. A fórmula é:
m = n \cdot M
onde m é a massa em gramas, n é a quantidade de matéria em mols e M é a massa molar em \mathrm{g/mol}. Vou calcular M de cada composto somando as massas atômicas dos átomos que aparecem na fórmula química.

Passo 3

Calcular a massa molar de \mathrm{CaS}. A fórmula tem um átomo de cálcio e um de enxofre. Aplicando soma de massas atômicas:
M_{\mathrm{CaS}} = M_{\mathrm{Ca}} + M_{\mathrm{S}}
Substituindo os valores (da Tabela Periódica):
M_{\mathrm{CaS}} = 40,08 + 32,06 = 72,14\\ \mathrm{g/mol}
Explicação curta: somamos porque 1 mol de \mathrm{CaS} contém 1 mol de Ca e 1 mol de S; a massa molar do composto é a soma das massas molares dos átomos presentes.

Passo 4

Calcular a massa de 5 mols de \mathrm{CaS} usando m = n\cdot M:
m_{\mathrm{CaS}} = 5 \cdot 72,14 = 360,70\\ \mathrm{g}
Interpretação: 5 mols de \mathrm{CaS} pesam 360,70\\ \mathrm{g}.

Passo 5

Calcular a massa molar de \mathrm{AlCl}_{3}. A fórmula tem um átomo de alumínio e três de cloro. Soma das massas atômicas:
M_{\mathrm{AlCl_3}} = M_{\mathrm{Al}} + 3\cdot M_{\mathrm{Cl}}
Substituindo:
M_{\mathrm{AlCl_3}} = 26,98 + 3\cdot 35,45 = 26,98 + 106,35 = 133,33\\ \mathrm{g/mol}
Explicação: multiplicamos a massa do cloro por 3 porque há três átomos de cloro na fórmula.

Passo 6

Calcular a massa de 4 mols de \mathrm{AlCl}_{3}:
m_{\mathrm{AlCl_3}} = 4 \cdot 133,33 = 533,32\\ \mathrm{g}
Interpretação: 4 mols de \mathrm{AlCl}_{3} pesam 533,32\\ \mathrm{g}.

Passo 7

Comparar os dois resultados: m_{\mathrm{CaS}} = 360,70\\ \mathrm{g} e m_{\mathrm{AlCl_3}} = 533,32\\ \mathrm{g}. Como 533,32\\ \mathrm{g} > 360,70\\ \mathrm{g}, a porção de 4 mols de \mathrm{AlCl}_{3} possui maior massa. Pequena dica para a prova: sempre calcule a massa molar primeiro com os valores atômicos e depois multiplique pelo número de mols; é uma sequência simples e rápida.

Resposta

4 mols de \mathrm{AlCl}_{3}, pois m_{\mathrm{AlCl_3}}=533,32\\ \mathrm{g} e m_{\mathrm{CaS}}=360,70\\ \mathrm{g}.

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