Um químico mediu 5,50 \mathrm{~g} de \mathrm{CuBr}_{2} .4 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} :
\mathrm{CuBr}_{2} .4 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}: 295,35 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}
(a) Quantos mols de \mathrm{CuBr}_{2} .4 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} foram medidos?
(b) Quantos mols de \mathrm{Br}^{-}estão presentes na amostra?
(c) Quantas moléculas de \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} estão presentes na amostra?
(d) Qual fração da massa total da amostra corresponde ao Cu?

Passo 1

O enunciado nos dá uma amostra de massa 5{,}50\\ \mathrm{g} de \mathrm{CuBr}_2 \cdot 4 \mathrm{H}_2\mathrm{O}, cujo peso molar é 295{,}35\\ \mathrm{g/mol}. Precisamos usar estoquiometria básica para calcular:
– (a) quantidade de mols do composto hidratado;
– (b) mols de íon \mathrm{Br}^- na amostra;
– (c) número de moléculas de \mathrm{H}_2\mathrm{O} presentes;
– (d) fração da massa total que corresponde ao Cu.

Passo 2

Para encontrar os mols de \mathrm{CuBr}_2 \cdot 4 \mathrm{H}_2\mathrm{O} usamos
n_{\text{sal}}=\frac{m}{M}
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n_{\text{sal}}=\frac{5{,}50\\ \mathrm{g}}{295{,}35\\ \mathrm{g/mol}}\approx0{,}01862\\ \mathrm{mol}.

Passo 3

Cada fórmula de \mathrm{CuBr}_2 \cdot 4 \mathrm{H}_2\mathrm{O} contém 2 íons \mathrm{Br}^-. Então
n_{\mathrm{Br}^-}=2\times n_{\text{sal}}=2\times0{,}01862\\ \mathrm{mol}=0{,}03724\\ \mathrm{mol}.

Passo 4

Cada mol de composto traz 4 moléculas de H _2O, então
n_{\mathrm{H_2O}}=4\times n_{\text{sal}}=4\times0{,}01862\\ \mathrm{mol}=0{,}07448\\ \mathrm{mol}.
Convertendo em número de moléculas usando N_A=6{,}022\times10^{23}\,\mathrm{mol}^{-1},
N_{\mathrm{H_2O}}=n_{\mathrm{H_2O}}\times N_A \approx0{,}07448\times6{,}022\times10^{23}\approx4{,}49\times10^{22}\\ \text{moléculas}.é

Passo 5

A massa atômica aproximada do Cu é M_{\mathrm{Cu}}\approx63{,}55\\ \mathrm{g/mol}. A fração em massa de Cu no sólido é
\frac{M_{\mathrm{Cu}}}{M_{\text{sal}}} =\frac{63{,}55}{295{,}35}\approx0{,}2152\quad(\text{ou }21{,}52\%).

Resposta

(a) 0{,}01862\\ \mathrm{mol}
(b) 0{,}03724\\ \mathrm{mol} de Br ^-
(c) 4{,}49\times10^{22} moléculas de H _2O
(d) 0{,}2152 (ou 21{,}52\% da massa total)

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