Quantos gramas de ácido bórico são produzidos a partir de 25 mL do
nas CNTP? Dados, massas molares
. Densidade do
.
Passo 1
O enunciado pede: “Quantos gramas de ácido bórico são produzidos a partir de 25 mL do
nas CNTP?”
Informações fornecidas pelo enunciado:
Informações fornecidas pelo enunciado:
Pergunta específica a responder: calcular a massa (em gramas) de
(ácido bórico) formada.
Passo 2
Conceito-chave: densidade relaciona massa e volume pela fórmula
onde
é a massa (em gramas),
é a densidade (em
) e
é o volume (em
). Vamos converter o volume dado em massa do reagente
.
Cálculo da massa de
:
Explicação rápida: multiplicamos a densidade pelo volume — fácil e direto. Aqui já temos quantos gramas de
temos.
Passo 3
Agora precisamos transformar essa massa em número de mols. Para isso precisamos da massa molar (massa molecular) do
. Regra: a massa molar de uma substância é a soma das massas atômicas de todos os átomos na fórmula.
Cálculo da massa molar de
:
Breve explicação: somamos a massa do boro com três vezes a massa do cloro.
Passo 4
Fórmula para número de mols:
onde
é o número de mols,
é a massa (g) e
é a massa molar (g·mol^{-1}).
Aplicando para
:
Explicação: dividimos a massa que temos pela massa de um mol dessa substância. O valor deu aproximadamente
mol.
Passo 5
Precisamos agora relacionar os mols de
aos mols de ácido bórico formados. Para isso usamos a equação química balanceada da hidrólise do triclorureto de boro em água (a reação pertinente que forma ácido bórico):
Observação da estequiometria: a equação mostra que
mol de
produz
mol de
. Portanto
Comentário prático: a relação molar é direta 1:1 — isso simplifica bastante.
Passo 6
Agora calculamos a massa molar do ácido bórico
. Mesma regra: somar as massas atômicas dos átomos na fórmula.
Cálculo:
Faço as somas passo a passo:
Passo 7
Finalmente, convertemos os mols de
em massa usando
.
Cálculo da massa de ácido bórico formado:
Arredondamento e sig. figs.: o volume inicial
tem duas algarismos significativos; dependendo da convenção você pode apresentar o resultado com duas ou três cifras significativas. Vou apresentar com três algarismos significativos por clareza:
(equivalente a
antes do arredondamento).