Questão-03) Antonie Laurente Lavoisier (1743-1794), o iniciador da Química moderna, realizou, por volta de 1775, vários experimentos. Em um deles aqueceu 100 g de mercúrio em presença do ar, dentro de um recipiente de vidro fechado, obtendo 54 g de óxido vermelho de mercúrio, tendo ficado ainda sem reagir 50 g de mercúrio. Pergunta. se:
a) qual a razão entre a massa de oxigênio e a de mercúrio que reagiram?
b) qual a massa de oxigênio que seria necessária para reagir com todo o mercúrio inicial?
a) qual a razão entre a massa de oxigênio e a de mercúrio que reagiram?
b) qual a massa de oxigênio que seria necessária para reagir com todo o mercúrio inicial?
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que ele pede (peguei esses números do enunciado):
- Massa inicial de mercúrio:
. - Massa de óxido vermelho de mercúrio obtida:
. - Massa de mercúrio que ficou sem reagir:
.
O enunciado pede:
a) a razão entre a massa de oxigênio e a massa de mercúrio que reagiram (isto é, );
b) a massa de oxigênio necessária para reagir com todo o mercúrio inicial ( correspondente a
).
a) a razão entre a massa de oxigênio e a massa de mercúrio que reagiram (isto é,
b) a massa de oxigênio necessária para reagir com todo o mercúrio inicial (
Passo 2
Calcular a massa de mercúrio que efetivamente reagiu. Raciocínio: a massa de mercúrio que reagiu é a diferença entre a massa inicial e a que ficou sem reagir. Em símbolos:
Substituindo os números:
Explicação didática: a conservação de massa diz que o mercúrio que desapareceu do estado livre apareceu no composto (óxido), portanto podemos computar quanto de mercúrio entrou no óxido por essa diferença.
Passo 3
Determinar a massa de oxigênio que reagiu. Raciocínio: a massa do óxido é a soma das massas dos seus constituintes (mercúrio + oxigênio). Assim a massa de oxigênio que entrou no óxido é:
O mercúrio presente no óxido é exatamente o mercúrio que reagiu, ou seja
. Então:
Explicação didática: isso vem do princípio simples de contabilidade de massas — o produto pesa a soma do que foi combinado.
Passo 4
Calcular a razão pedida (parte a). A razão entre a massa de oxigênio e a massa de mercúrio que reagiram é
Simplificando a fração:
Como número decimal (usar vírgula em português):
Também é útil interpretar: essa razão é adimensional; em percentagem equivale a
. Explicação didática: dividir as massas dá a proporção de oxigênio por mercúrio no processo observado.
Passo 5
Calcular a massa de oxigênio necessária para reagir com todo o mercúrio inicial (parte b). Usar a razão encontrada como fator de proporcionalidade. Se para
foram necessários
, então para
precisamos de
Substituindo:
Outra maneira de ver: dobrando a massa de mercúrio reagida (de
para
g), dobra-se a massa de oxigênio de
para
g. Explicação didática: é uma regra de três simples baseada na razão massa O / massa Hg.
Passo 6
Pequena verificação e dica para a prova: as contas são todas de subtração e proporção simples — primeiro calcule quanto reagiu do reagente que sobra, depois deduza a massa do outro reagente pelo produto, por fim faça uma proporção para escalar ao que for pedido. Se estiver em dúvida, repasse os passos na folha: 1) massa reagida do metal; 2) massa de oxigênio no produto; 3) razão; 4) escala para a massa pedida. Força aí — você consegue!
Resposta
a)
b)