As soluções de carbonato de sódio e nitrato de prata reagem para formar carbonato de prata sólido e uma solução de nitrato de sódio.Uma solução contendo
de carbonato de sódio é misturada com uma solução contendo
de nitrato de prata.Quantos gramas de carbonato de sódio,nitrato de prata,carbonato de prata e nitrato de sódio estão presentes ao final da reação?
Passo 1
O enunciado dá a reação
e informa as massas iniciais:
de
e
de
.
Pergunta: após a reação, quais são as massas (em gramas) de ,
,
e
?
Pergunta: após a reação, quais são as massas (em gramas) de
Passo 2
Conceitos e estratégia (explicação didática e passo a passo do que vamos usar).
- Mol: é a unidade que mede quantidade de matéria. Para converter massa em moles usamos a fórmula
onde
é o número de moles,
é a massa (em gramas) e
é a massa molar (em
). Vou mostrar como calcular
de cada substância somando as massas atômicas dos átomos que a compõem.
- Estequiometria: os coeficientes da reação dizem a proporção molar entre reagentes e produtos. Aqui 1 mol de
reage com 2 mol de . - Reagente limitante: é o reagente que se esgota primeiro e determina quanto produto é formado. Vamos calcular quantos moles de cada reagente temos e ver qual é limitante.
- Conservação de massa: a massa total antes e depois deve ser (praticamente) a mesma; usaremos isso como checagem.
Passo 3
Calcular as massas molares (vou usar massas atômicas arredondadas:
,
,
,
,
). Explico como somei os átomos para cada composto.
Massa molar de
:
Massa molar de
:
Massa molar de
:
Massa molar de
:
Passo 4
Converter as massas iniciais em moles usando
.
Moles de
iniciais:
Moles de
iniciais:
Passo 5
Determinar o reagente limitante comparando as proporções estequiométricas.
Pela equação, para consumir
mol de
são necessários
mol de
. Então, se todo o
reagisse, seriam necessários
o que é maior que o que temos (
). Portanto não há
suficiente para consumir todo o
; logo
é o reagente limitante.
Passo 6
Calcular quantos moles reagem efetivamente (baseado no reagente limitante). Seja
o número de moles de
que reagem. A estequiometria impõe
mol de
consumidos. Como temos
disponíveis:
Então:
- Moles de
consumidos: . - Moles de
consumidos: (todo o ). - Moles de
formados: . - Moles de
formados: .
Passo 7
Calcular quantos moles sobram de
e quantos moles de cada produto temos no fim.
Moles de
restantes:
Moles finais dos demais:
Passo 8
Converter as quantidades em moles para massas finais usando
.
Massa final de
que sobrou:
Massa final de
:
Massa de
formada:
Massa de
formada:
Passo 9
Checagem (conservação de massa): massa total inicial
. Soma das massas finais:
compatível com conservação de massa (diferença por arredondamento). Boa!