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
de carbonato de sódio é misturada a uma que contém
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:
- A equação química balanceada.
- As massas molares de cada substância (para passar g → mol e, depois, mol → g).
- Determinar qual é o reagente limitante (o que acaba primeiro).
- Calcular quantos moles e quantas gramas de cada substância restam ou se formam.
Passo 2
Primeiro, escrevemos e balanceamos a reação:
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:
-
Massa molar de Na₂CO₃:
Moles de Na₂CO₃:
-
Massa molar de AgNO₃:
Moles de AgNO₃:
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:
Sobram de Na₂CO₃:
Passo 5
Calculando produtos e sobras em massa:
-
Na₂CO₃ restante:
-
AgNO₃: limitante, então sobra 0 g.
-
Ag₂CO₃ formado: a cada 2 mol de AgNO₃ se forma 1 mol de Ag₂CO₃, então
Massa molar de Ag₂CO₃ = 2·107,87 + 12,01 + 3·16,00 = 275,75 g/mol.
-
NaNO₃ formado: a equação dá 2 mol de NaNO₃ para cada 2 mol de AgNO₃, ou seja, 1:1 no número de mols.
Massa molar de NaNO₃ =22,99 +14,01 +3·16,00 =85,00 g/mol.
Resposta
Após a reação completar, teremos:
• Na₂CO₃: 1,94 g
• AgNO₃: 0,00 g
• Ag₂CO₃ (sólido): 4,06 g
• NaNO₃: 2,50 g
• Na₂CO₃: 1,94 g
• AgNO₃: 0,00 g
• Ag₂CO₃ (sólido): 4,06 g
• NaNO₃: 2,50 g