Questão 4. Espécies químicas de caráter ácido ou básico são atuantes em diversos meios químicos, participando de reações em meio aquoso, alcoólico ou amoniacal, por exemplo.
A amônia reage em meio aquoso com o cloreto mercúrico precipitando o cloreto de amido-mercúrio(II), conforme a equação química:
Calcule a massa de cada reagente necessária à produção de
do precipitado, admitindo um rendimento de
.
A amônia reage em meio aquoso com o cloreto mercúrico precipitando o cloreto de amido-mercúrio(II), conforme a equação química:
Passo 1
O enunciado dá a reação
e pede: calcular a massa de cada reagente necessária para produzir
do precipitado
, sabendo que o rendimento do processo é
.
Informações relevantes fornecidas:
- Massa real obtida do precipitado:
. - Rendimento do processo:
(ou seja, somente do que seria teoricamente formado é obtido). - Este precipitado é
. - Equação mostra a estequiometria:
mol de produz mol de ; mol de produzem mol do precipitado.
O que é pedido:
- Massa de
necessária. - Massa de
necessária.
Passo 2
Entendendo rendimento e convertendo para massa teórica necessária.
Rendimento (
) relaciona massa real (
) e massa teórica (
) assim:
Queremos a massa teórica necessária para, com
de rendimento, resultar em
. Isolando
:
Substituindo os valores (atenção:
é
em fração):
Portanto, para obter
com
de rendimento é preciso que teoricamente se formem
de
.
Passo 3
Converter a massa teórica do produto em número de mols: primeiro calcular a massa molar de
.
Massa molar (
) é a soma das massas atômicas dos átomos que compõem a molécula:
A molécula
contém 1 Hg, 1 N, 2 H e 1 Cl. Assim:
Calculando:
Passo 4
Agora calcular o número de mols do produto que correspondem a
:
Arredondando de forma prática para cálculo:
.
Passo 5
Usar a estequiometria para achar os mols necessários de cada reagente.
Da reação:
mol de
produz
mol de produto, logo
Do mesmo modo,
mol de
produzem
mol de produto, logo
Passo 6
Converter os mols de reagente em massas usando as massas molares.
Para
:
Massa necessária:
Arredondando de acordo com os dígitos que estamos trabalhando (mantendo três casas decimais úteis):
Para
:
Massa necessária:
Arredondando:
Passo 7
Interpretação final e observações rápidas (não perguntadas, mas úteis): esses valores são as massas de reagentes puros necessários, assumindo reação estequiométrica e que o único fator de rendimento é o
já considerado. Em prática, se os reagentes estiverem em solução (como normalmente), calcular-se-iam as concentrações e volumes correspondentes a essas massas.
Resposta
Massa de
:
Massa de :
Massa de