Questão 26. Uma amostra de 5,53 g de hidróxido de magnésio é adicionada a 25,0 mL de uma solução 0,200 mol L^-1 de ácido nítrico.
a) Escreva a equação química balanceada que representa a reação ocorrida.
b) Por meio de cálculos, indique qual é o reagente limitante da reação.
c) Qual é a concentração em quantidade de matéria de hidróxido de magnésio, ácido nítrico e nitrato de magnésio presentes após o término da reação? ([hidróxido de magnésio] =3,69 mol L^-1 e [nitrato de magnésio] =0,10 mol L^-1 )

Passo 1

O enunciado dá uma amostra de 5,53 g de hidróxido de magnésio adicionada a 25,0 mL de solução de ácido nítrico 0,200,mol L ^-1. Queremos:
  • (a) a equação balanceada;
  • (b) o reagente limitante;
  • (c) as concentrações finais de Mg(OH)2, HNO3 e Mg(NO3)2.
    O conteúdo é estequiometria e reagente limitante, e vamos precisar calcular moles iniciais, proporções estequiométricas e depois as concentrações finais em um volume de 0,0250 L.

Passo 2

A reação ácido–base entre hidróxido de magnésio e ácido nítrico é
Mg(OH)2 ;+; 2,HNO3 ;longrightarrow; Mg(NO3)2 ;+; 2,H2O

Passo 3

Calculamos os moles iniciais de cada reagente.
A massa molar do Mg(OH)2 é
MMg(OH)2 = 24,3 + 2,(16 + 1) = 58,3;g mol^-1,
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nMg(OH)2 = 5,53;g58,3;g mol^-1 = 0,0948;mol
Para o ácido nítrico,
nHNO3 = 0,200;molLtimes 0,0250;L = 0,00500;mol

Passo 4

Pela equação, cada mol de Mg(OH)2 reage com 2 mol de HNO3. Para consumir todo o Mg(OH)2 precisaríamos
0,0948;moltimes 2 = 0,1896;mol HNO3,
mas só temos 0,00500 mol de HNO3. Logo, o ácido nítrico é o reagente limitante.

Passo 5

Como todo o HNO3 vai reagir, ele consome
nMg(OH)2,,consumido = nHNO32 = 0,005002 =0,00250;mol
Sobra de hidróxido de magnésio
nMg(OH)2,,sobra =0,0948 - 0,00250 =0,0923;mol
O produto Mg(NO3)2 formado tem a mesma quantidade de mols do Mg(OH)2 consumido, ou seja, 0,00250 mol.

Passo 6

Assumindo que o volume final da solução continua 0,0250 L, as concentrações finais são
[Mg(OH)2] = 0,0923;mol0,0250;L =3,69;mol L^-1,
[HNO3] = 00,0250;L =0,
[Mg(NO3)2] = 0,00250;mol0,0250;L =0,10;mol L^-1

Resposta

(a) Mg(OH)2 + 2,HNO3 to Mg(NO3)2 + 2,H2O
(b) Ácido nítrico é o reagente limitante.
(c) [Mg(OH)2]=3,69;mol L^-1, [HNO3]=0, [Mg(NO3)2]=0,10;mol L^-1.

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