Para a reação química balanceada abaixo:
| Tubo | V(Pb(NO₃)₂) / mL | V(KI) / mL |
|---|---|---|
| 1 | 1 | 0,5 |
| 2 | 1 | 1 |
| 3 | 1 | 2 |
| 4 | 1 | 3 |
| 5 | 1 | 3,5 |
Considerando
para ambos os reagentes, calcule a massa de precipitado
em cada tudo de ensaio, sabendo que a massa molecular do
é
.
Passo 1
O enunciado pede a massa do precipitado
formada em cada tubo de ensaio, usando a reação balanceada
Dados fornecidos e relevantes:
- Concentração de ambos os reagentes:
. - Massa molar do precipitado:
. - Volumes (dados na tabela):
- Tubo 1:
, . - Tubo 2:
, . - Tubo 3:
, . - Tubo 4:
, . - Tubo 5:
, .
Observação: vou converter volumes para litros antes dos cálculos (). A resolução começa no Passo 2.
- Tubo 1:
Passo 2
Conceitos essenciais e fórmulas que vamos usar (explicadinho):
- Molaridade e moles: a molaridade
é definida como moles de soluto por litro de solução. A relação para obter moles é
onde
é o número de mols,
é a molaridade em
e
é o volume em
.
- Limitação por reagente: pela equação estequiométrica um mol de
reage com dois mols de para formar um mol de . Então: - Se a quantidade de
disponível for menor que a quantidade necessária ( ), o é o reagente limitante e os mols de formados serão . - Caso contrário, o
é limitante e .
- Se a quantidade de
- Massa do precipitado: depois de encontrar os mols de
,
Vou aplicar essas fórmulas passo a passo para cada tubo.
Passo 3
Converter volumes para litros e calcular os mols de
. Para todos os tubos
. Assim
Isso vale para os cinco tubos (o número de mols de
é o mesmo em todos).
Passo 4
Calcular os mols de
em cada tubo usando
(com
em litros).
- Tubo 1:
, então - Tubo 2:
, então - Tubo 3:
, então - Tubo 4:
, então - Tubo 5:
, então
Passo 5
Determinar o reagente limitante em cada tubo comparando
com a quantidade necessária
.
- A quantidade necessária de
para consumir todo o é
Agora comparar para cada tubo:
- Tubo 1:
→ é limitante. - Tubo 2:
→ é limitante. - Tubo 3:
→ ambos em proporção estequiométrica (nenhum em excesso). - Tubo 4:
→ é limitante. - Tubo 5:
→ é limitante.
Passo 6
Calcular os mols de
formados em cada caso, usando as regras:
- se
limitante: . - se
limitante: .
Aplicando:
- Tubo 1 (
limitante): - Tubo 2 (
limitante): - Tubo 3 (estequiométrico):
- Tubo 4 (
limitante): - Tubo 5 (
limitante):
Passo 7
Calcular a massa do precipitado em cada tubo usando
com
.
- Tubo 1:
- Tubo 2:
- Tubo 3:
- Tubo 4:
- Tubo 5:
Resposta
Tubo 1:
Tubo 2:
Tubo 3:
Tubo 4:
Tubo 5:
Tubo 2:
Tubo 3:
Tubo 4:
Tubo 5: