Na reação de óxido de alumínio com ácido sulfúrico C forma-se sulfato de alumínio,
. Para se obterem 17.10 g desse sulfato de alumínio, quanto volume de ácido são necessários?
Passo 1
O que o enunciado pede: determinar o volume do ácido sulfúrico (de concentração
, em mol·L^{-1}) necessário para produzir
g de sulfato de alumínio
.
Informações dadas:
O objetivo final é achar o volume
do ácido (em L, e posso também dar em mL) em função de
.
Passo 2
Escrevendo a reação química balanceada (essa reação é padrão entre óxido de alumínio e ácido sulfúrico):
Interpretação da estequiometria: a cada
mol de
formado são consumidos
mols de
. Ou seja,
Passo 3
Para ligar massa do produto com quantidade de matéria (mols) precisamos da massa molar de
.
Massa atômica aproximada (valores usados):
Agora calculamos a massa molar de
:
Explicação curta: soma-se a contribuição de todos os átomos na fórmula (2 Al; 3 S; 12 O no total), cada um com sua massa atômica.
Passo 4
Calcular a quantidade de matéria (mols) de
que corresponde a
g:
Interpretação: aproximadamente
mol de produto.
Passo 5
Usando a estequiometria, o número de mols de
necessários é
Arredondando razoavelmente:
mol de
.
Passo 6
Definição de molaridade (concentração): a concentração
(em mol·L^{-1}) relaciona número de mols
e volume
(em L) por
Desse modo, isolando
,
Aqui
é
.
Passo 7
Aplicando a fórmula para obter o volume de ácido necessário:
Se preferir em mililitros (multiplicar por
):
Interpretação prática: para uma solução de ácido sulfúrico com concentração
mol·L^{-1}, divide-se
mol pelo valor de
para obter o volume em litros.