Questão 01. Um volume de
de tetracloreto de silício,
, cuja densidade é
, reage com excesso de gás sulfídrico,
, formando um composto de fórmula
e cloreto de hidrogênio, HCl , conforme a reação representada abaixo:
O cloreto de hidrogênio formado é dissolvido em água. A solução obtida é neutralizada com
de solução
em massa de NaOH , cuja densidade é
. 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:
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
.
Passo 2
Calculando a massa de SiCl₄ que a gente tem:
Volume = 50,0 mL e densidade .
Então
Volume = 50,0 mL e densidade
Então
Passo 3
Agora transformamos essa massa em mols. A massa molar do SiCl₄ é
Logo,
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:
Volume da solução de NaOH = 32,0 mL, densidade 1,16 g/mL, concentração 13,8 % (m/m).
Primeiro a massa total da solução:
Dessa massa, 13,8 % é NaOH:
Massa molar da NaOH = 40,00 g/mol, então
Passo 5
Na reação de neutralização vale
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:
Resposta
O rendimento percentual da reação é de aproximadamente 29,4 %.