Soluções de carbonato de sódio e nitrato de prata reagem para produzir carbonato de prata sólido e uma solução de nitrato de sódio. Uma solução que contém 3,50 g de carbonato de sódio é misturada a uma que contém 5,00 g de nitrato de prata. Quantos gramas de carbonato de sódio, nitrato de prata, carbonato de prata e nitrato de sódio estarão presentes depois que a reação se completar?

Passo 1

Beleza, o exercício diz que temos soluções de carbonato de sódio (Na₂CO₃) e nitrato de prata (AgNO₃) misturadas, formando carbonato de prata sólido (Ag₂CO₃) e nitrato de sódio (NaNO₃) em solução. O assunto é este: estequiometria de reação química. Para resolver, vamos precisar de:
  1. A equação química balanceada.
  2. As massas molares de cada substância (para passar g → mol e, depois, mol → g).
  3. Determinar qual é o reagente limitante (o que acaba primeiro).
  4. Calcular quantos moles e quantas gramas de cada substância restam ou se formam.

Passo 2

Primeiro, escrevemos e balanceamos a reação:
Na2CO3 ;+; 2,AgNO3;longrightarrow;Ag2CO3;+;2,NaNO3
Isto mostra que 1 mol de Na₂CO₃ reage com 2 mol de AgNO₃, formando 1 mol de Ag₂CO₃ e 2 mol de NaNO₃.

Passo 3

Agora vamos calcular quantos moles de cada reagente temos inicialmente:
  1. Massa molar de Na₂CO₃:
    M(Na2CO3) = 2cdot22,99 +12,01 +3cdot16,00 =105,99 g/mol
    Moles de Na₂CO₃:
    n(Na2CO3) = 3,50 g105,99 g/mol approx 0,03302 mol
  2. Massa molar de AgNO₃:
    M(AgNO3) =107,87 +14,01 +3cdot16,00 =169,88 g/mol
    Moles de AgNO₃:
    n(AgNO3) = 5,00 g169,88 g/mol approx 0,02943 mol

Passo 4

Vamos ver qual é limitante. Pela equação, para cada 1 mol de Na₂CO₃ precisa 2 mol de AgNO₃.
  • Se usássemos todo o Na₂CO₃ (0,03302 mol), precisaríamos de 0,06604 mol de AgNO₃ — mas só temos 0,02943 mol.
  • Logo, o AgNO₃ é o limitante (acaba primeiro).
Em termos de reação, todo o AgNO₃ (0,02943 mol) vai reagir. A quantidade de Na₂CO₃ consumida é:
nconsumida(Na2CO3) = 0,02943 mol AgNO32 =0,014715 mol
Sobram de Na₂CO₃:
0,03302 - 0,014715 =0,018305 mol

Passo 5

Calculando produtos e sobras em massa:
  1. Na₂CO₃ restante:
    m = 0,018305 moltimes105,99 g/molapprox1,94 g
  2. AgNO₃: limitante, então sobra 0 g.
  3. Ag₂CO₃ formado: a cada 2 mol de AgNO₃ se forma 1 mol de Ag₂CO₃, então
    n(Ag2CO3) = 0,029432=0,014715 mol
    Massa molar de Ag₂CO₃ = 2·107,87 + 12,01 + 3·16,00 = 275,75 g/mol.
    m =0,014715 moltimes275,75 g/molapprox4,06 g
  4. NaNO₃ formado: a equação dá 2 mol de NaNO₃ para cada 2 mol de AgNO₃, ou seja, 1:1 no número de mols.
    n(NaNO3)=0,02943 mol
    Massa molar de NaNO₃ =22,99 +14,01 +3·16,00 =85,00 g/mol.
    m =0,02943 moltimes85,00 g/molapprox2,50 g

Resposta

Após a reação completar, teremos:
• Na₂CO₃: 1,94 g
• AgNO₃: 0,00 g
• Ag₂CO₃ (sólido): 4,06 g
• NaNO₃: 2,50 g

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