Questão 01. Um volume de 50,0 mL de tetracloreto de silício, SiCl4, cuja densidade é 1,48 g mL^-1, reage com excesso de gás sulfídrico, H2 S, formando um composto de fórmula HSSiCl3 e cloreto de hidrogênio, HCl , conforme a reação representada abaixo:
SiCl4(I)+H2 S(g) HSSiCl3(I)+HCl(g)
O cloreto de hidrogênio formado é dissolvido em água. A solução obtida é neutralizada com 32,0 mL de solução 13,8 % em massa de NaOH , cuja densidade é 1,16 g mL^-1. Calcule o rendimento percentual da reação.

Passo 1

Tranquilo, vamos começar entendendo o que o enunciado diz. A gente tem 50,0 mL de SiCl₄ (tetracloreto de silício) com densidade 1,48 g/mL, que reage com H₂S (em excesso) e forma HSSiCl₃ e HCl. Depois o HCl gerado é titulado (neutralizado) com 32,0 mL de solução 13,8 % (m/m) de NaOH, densidade 1,16 g/mL.
Conteúdo: este problema é de estequiometria e cálculos de rendimento, envolvendo conversões massa ↔ mol, razão de reagentes e titulação (neutralização). Vamos precisar:
  • Converter volume em massa usando densidade.
  • Calcular mols via .
  • Usar proporção da reação: 1 mol SiCl₄ → 1 mol HCl e 1 mol HCl neutraliza 1 mol NaOH.
  • Calcular rendimento percentual com ó.

Passo 2

Calculando a massa de SiCl₄ que a gente tem:
Volume = 50,0 mL e densidade m(ceSiCl4) = d times V = 1,48 tfracgmL times 50,0 mL = 74,0 g .
Então

Passo 3

Agora transformamos essa massa em mols. A massa molar do SiCl₄ é
M(ceSiCl4) = M(ceSi) + 4,M(ceCl) = 28,09 + 4 times 35,45 approx 169,9 tfracgmol
Logo,
n(ceSiCl4) = 74,0 g169,9 tfracgmol approx 0,4355 mol
Pela reação, cada mol de SiCl₄ gera 1 mol de HCl, então o máximo teórico de HCl é também 0,4355 mol.

Passo 4

Agora vamos ver quantos mols de NaOH entraram na brincadeira.
Volume da solução de NaOH = 32,0 mL, densidade 1,16 g/mL, concentração 13,8 % (m/m).
Primeiro a massa total da solução:
msolução = 1,16 tfracgmL times 32,0 mL = 37,12 g çã
Dessa massa, 13,8 % é NaOH:
m(ceNaOH) = 0,138 times 37,12 g = 5,12 g
Massa molar da NaOH = 40,00 g/mol, então
n(ceNaOH) = 5,12 g40,00 tfracgmol approx 0,1281 mol

Passo 5

Na reação de neutralização vale
ceHCl + NaOH -> NaCl + H2O,
que é 1:1. Então os 0,1281 mol de NaOH neutralizaram 0,1281 mol de HCl. Esse é o HCl realmente produzido (quantidade real).

Passo 6

Agora o rendimento percentual:
Rendimento = nreal(ceHCl)nteórico(ceHCl) times 100% = 0,12810,4355times 100% approx 29,4% ó

Resposta

O rendimento percentual da reação é de aproximadamente 29,4 %.

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