Questão 20. Um método para preparação de gás hidrogênio
em laboratório, usa a reação entre o zinco sólido ( Zn ) e uma solução aquosa de cloreto de hidrogênio ( HCl ). O cloreto de zinco
é um composto iônico solúvel em água, gerado como subproduto.
a) Escreva uma equação química que represente a reação descrita para obtenção do gás hidrogênio. Também escreva uma equação iônica simplificada que represente esse processo.
b) Determine a massa de zinco necessária para gerar 120 L de gás hidrogênio a 760 torr e
.
a) Escreva uma equação química que represente a reação descrita para obtenção do gás hidrogênio. Também escreva uma equação iônica simplificada que represente esse processo.
b) Determine a massa de zinco necessária para gerar 120 L de gás hidrogênio a 760 torr e
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que a gente vai gerar gás hidrogênio (
) fazendo reagir zinco metálico (Zn) com ácido clorídrico (HCl). Como subproduto, a gente forma cloreto de zinco (
), que é solúvel em água.
Conteúdo: balanceamento de equações químicas, equações iônicas e a Lei dos Gases Ideais ( ).
O que vamos precisar:
• Saber balancear reação ácido-metal.
• Entender dissociação iônica em solução aquosa e extrair a equação iônica líquida.
• Usar a equação dos gases para achar quantos mols de cabem em 120 L a 760 torr e 20 °C, e daí achar a massa de Zn.
Conteúdo: balanceamento de equações químicas, equações iônicas e a Lei dos Gases Ideais (
O que vamos precisar:
• Saber balancear reação ácido-metal.
• Entender dissociação iônica em solução aquosa e extrair a equação iônica líquida.
• Usar a equação dos gases para achar quantos mols de
Passo 2
Escrevendo e balanceando a reação completa:
- Identifica reagentes e produtos:
Zn(s) + HCl(aq) → ZnCl₂(aq) + H₂(g) - Conta átomos de cada lado:
• Zn: 1 → 1
• Cl: 1 → 2
• H: 1 → 2 (um no HCl e dois no) - Balanceia Cl e H juntos, percebendo que precisamos de 2 mols de HCl:
Passo 3
Agora a equação iônica completa em solução aquosa:
• →
+
• →
+
Então:
•
•
Então:
Corta os íons espectadores (
) e fica a equação iônica líquida:
Passo 4
Vamos calcular a massa de Zn pra gerar 120 L de
a 760 torr e 20,0 °C usando a Lei dos Gases Ideais
- Converte pra unidades certas:
•(na verdade 760 torr = 1 atm).
•.
•.
•. - Calcula
de :
- Relação estequiométrica da eq balanceada: 1 mol Zn → 1 mol
. Logo, precisamos de 4,99 mol de Zn. - Converte mols de Zn em massa (
):
Resposta
A)
• Reação completa:
• Equação iônica líquida:
• Reação completa:
• Equação iônica líquida:
B) Massa de Zn ≈ 326,6 g.