Questão 25. Um caminhão tanque carregando
de solução de ácido sulfúrico concentrado tomba e derrama sua carga. Se o ácido sulfúrico é
em massa e tem
, quantos kg de carbonato de sódio devem ser adicionados para neutralizar o ácido? Escreva uma equação química que represente a reação de neutralização.
Passo 1
Beleza, temos um caminhão com 5,0×10³ kg de solução de H₂SO₄ a 95% em massa (densidade d = 1,84 g/mL). O que cai é que isso é um exercício de estequiometria e neutralização ácido‐base. Vamos precisar de:
- Converter a massa de solução na massa de H₂SO₄ (usar o % em massa)
- Calcular os mols de H₂SO₄ (massa ÷ massa molar)
- Escrever a reação de neutralização com Na₂CO₃
- Usar a proporção molar pra achar quantos mols de Na₂CO₃ são necessários
- Converter esses mols em massa de Na₂CO₃
Passo 2
Encontrar a massa de H₂SO₄ pura na solução.
Como a solução tem 95% em massa de H₂SO₄, basta:
Como a solução tem 95% em massa de H₂SO₄, basta:
Passo 3
Calcular quantos mols de H₂SO₄ isso representa.
A massa molar do H₂SO₄ é aproximadamente
A massa molar do H₂SO₄ é aproximadamente
Convertendo 4,75×10³ kg em gramas:
Agora os mols:
Passo 4
Escrever a reação e ver a proporção molar.
A neutralização de ácido sulfúrico com carbonato de sódio é:
A neutralização de ácido sulfúrico com carbonato de sódio é:
Nela, 1 mol de Na₂CO₃ neutraliza 1 mol de H₂SO₄. Logo, precisamos de exatamente o mesmo número de mols de Na₂CO₃:
Passo 5
Converter os mols de Na₂CO₃ em massa.
Massa molar do Na₂CO₃:
Massa molar do Na₂CO₃:
Então a massa necessária é
Convertendo para quilogramas:
Resposta
Você precisa adicionar cerca de 5,14×10³ kg de Na₂CO₃ para neutralizar todo o ácido.