Na revelação de chapas fotográficas a base de sais de prata como, por exemplo, o brometo de prata, AgBr , este é removido com uma solução aquosa de tiossulfato de sódio,
, segundo a reação abaixo:
Considere uma chapa fotográfica que contém 940 mg de AgBr e responda as questões abaixo:
a) Calcule a percentagem de AgBr que reage com 250 mL de uma solução com 0,50%em massa de
e densidade
.
b) Defina reagente limitante e indique qual é o reagente limitante no item (a).
c) Calcule a quantidade em mol do reagente que ficou em excesso.
Dados:
a) Calcule a percentagem de AgBr que reage com 250 mL de uma solução com 0,50%em massa de
b) Defina reagente limitante e indique qual é o reagente limitante no item (a).
c) Calcule a quantidade em mol do reagente que ficou em excesso.
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que pede.
Dados extraídos do enunciado:
- Massa de brometo de prata na chapa:
. - Volume da solução de tiossulfato:
. - Concentração em massa da solução:
(massa de soluto por massa de solução). - Densidade da solução:
. - Massa molar do tiossulfato:
. - Massa molar do brometo de prata:
. - Equação química fornecida (não balanceada explicitamente):
.
O que o enunciado pede:
a) Calcular a percentagem de que reage com a solução dada.
b) Definir reagente limitante e indicar qual é o reagente limitante no item (a).
c) Calcular a quantidade em mol do reagente que ficou em excesso.
a) Calcular a percentagem de
b) Definir reagente limitante e indicar qual é o reagente limitante no item (a).
c) Calcular a quantidade em mol do reagente que ficou em excesso.
Passo 2
Balancear a reação e extrair a relação estequiométrica (essa relação diz quantos mols de cada substância reagem).
A equação dada, balanceada, é:
Interpretação da estequiometria:
- Para cada
mol de é preciso mol de . - Ou seja, a razão estequiométrica é:
Passo 3
Calcular os mols de
presentes na chapa (converter mg para g, depois para mols).
Converter massa:
Calcular mols:
Explicação: para transformar massa em número de mols usa-se a fórmula
, onde
é o número de mols,
a massa em gramas e
a massa molar em
.
Passo 4
Calcular quantos mols de
há na solução (usar densidade e percentagem em massa).
Passos:
- Massa da solução:
Explicação: densidade relaciona massa e volume por
, então
.
- Massa de soluto (
) pela percentagem em massa:
Explicação:
significa
gramas de soluto por
gramas de solução.
- Converter para mols:
Explicação: mesma fórmula
.
Passo 5
Determinar o reagente limitante (definição e aplicação numérica).
Definição: o reagente limitante é o reagente que se consome totalmente primeiro ao seguir a estequiometria da reação; ele limita a quantidade de produto formada. Para identificá-lo com dois reagentes, compara-se a quantidade disponível com a quantidade necessária segundo a razão estequiométrica.
Aplicação:
- Se todo o
fosse consumido, a quantidade necessária de seria:
- Como
, falta tiossulfato para consumir todo o . Portanto o reagente limitante é .
Passo 6
Calcular quanto de
reage (percentagem) e quanto sobra do reagente em excesso.
- Mols de
que podem reagir com o tiossulfato disponível: usar a razão inversa da estequiometria:
Explicação: como são necessários
mol de tiossulfato por
mol de AgBr,
mol de tiossulfato “consome”
mol de AgBr.
- Converter para massa de
reagida:
- Percentagem da massa inicial de
que reagiu:
Arredondando razoavelmente (dados iniciais têm cerca de 2–3 algarismos significativos):
- Mols de
que ficaram em excesso (não reagiram):
Arredondando com 3 algarismos significativos:
Resposta
a)
b) Reagente limitante:
c) Mols do reagente em excesso (AgBr) que ficaram:
b) Reagente limitante:
c) Mols do reagente em excesso (AgBr) que ficaram: