O sulfato de sódio \left(\mathrm{Na}_{2} \mathrm{SO}_{4}\right) é utilizado na fabricação de vidros e papel. Um processo de obtenção dessa substância é baseado na reação entre um mol de ácido sulfúrico ( \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} ) com dois mols de cloreto de sódio ( NaCl ), que leva a formação de um mol de sulfato de sódio ( \mathrm{Na}_{2} \mathrm{SO}_{4} ) e dois mols de ácido clorídrico (\mathrm{HCl}). Caso se utilize 5,3 mols de cloreto de sódio como reagente, quantos mols serão formados de cada um dos produtos?

Passo 1

O enunciado dá uma reação química balanceada e pede quantos mols de cada produto serão formados quando se usa 5{,}3 mols de cloreto de sódio. As informações importantes são:
\mathrm{H_{2}SO_{4}} + 2\,\mathrm{NaCl} \longrightarrow \mathrm{Na_{2}SO_{4}} + 2\,\mathrm{HCl}
  • Quantidade fornecida: 5{,}3 mols de \mathrm{NaCl}.
  • Pergunta: quantos mols de \mathrm{Na_{2}SO_{4}} e quantos mols de \mathrm{HCl} serão formados?

Passo 2

Entendendo o que a equação balanceada nos diz (aula rápida e prática):
  • Os coeficientes estequiométricos (os números na frente das fórmulas) indicam razões molares entre reagentes e produtos. Aqui:
    • 2 mols de \mathrm{NaCl} reagem com 1 mol de \mathrm{H_{2}SO_{4}}.
    • Da reação, para cada 2 mols de \mathrm{NaCl} formam-se 1 mol de \mathrm{Na_{2}SO_{4}}.
    • Para cada 2 mols de \mathrm{NaCl} formam-se 2 mols de \mathrm{HCl}.
  • Método prático na prova: usar fatores de conversão a partir da razão molar. Exemplo simples: se a equação diz que 2\,\mathrm{A}\to 1\,\mathrm{B}, então 4 mols de \mathrm{A} geram \dfrac{1}{2}\cdot 4=2 mols de \mathrm{B}.

Passo 3

Calcular os mols de \mathrm{Na_{2}SO_{4}} formados usando a razão molar entre \mathrm{NaCl} e \mathrm{Na_{2}SO_{4}}:
\text{mols de }\mathrm{Na_{2}SO_{4}} = 5{,}3\\ \mathrm{mol\\ NaCl}\times \frac{1\\ \mathrm{mol\\ Na_{2}SO_{4}}}{2\\ \mathrm{mol\\ NaCl}}
Agora efetuando a multiplicação e cancelando unidades:
\text{mols de }\mathrm{Na_{2}SO_{4}} = 5{,}3\times\frac{1}{2}=2{,}65\\ \mathrm{mol\\ Na_{2}SO_{4}}.

Passo 4

Calcular os mols de \mathrm{HCl} formados usando a razão molar entre \mathrm{NaCl} e \mathrm{HCl}:
\text{mols de }\mathrm{HCl} = 5{,}3\\ \mathrm{mol\\ NaCl}\times \frac{2\\ \mathrm{mol\\ HCl}}{2\\ \mathrm{mol\\ NaCl}}
Note que \dfrac{2}{2}=1, então:
\text{mols de }\mathrm{HCl} = 5{,}3\\ \mathrm{mol\\ HCl}.

Passo 5

Comentário sobre reagentes limitantes (pra ficar esperto na prova):
  • O enunciado deu só a quantidade de \mathrm{NaCl}. Para usar os cálculos acima assumimos que há \mathrm{H_{2}SO_{4}} suficiente (ou em excesso) para reagir com todo o \mathrm{NaCl}. Se \mathrm{H_{2}SO_{4}} estivesse em menor quantidade (limitante), os produtos seriam menores; aí seria preciso comparar as quantidades iniciais dos dois reagentes para encontrar o limitante. Como não foi dada a quantidade de \mathrm{H_{2}SO_{4}}, a interpretação natural é que \mathrm{NaCl} é o dado que limita a formação de produtos.

Passo 6

Resumo final rápido: aplicamos as razões molares diretas que vêm da equação balanceada e fizemos as multiplicações com os fatores de conversão. Está feito — tranquilo!

Resposta

\mathrm{Na_{2}SO_{4}}: 2{,}65\\ \mathrm{mol}
\mathrm{HCl}: 5{,}3\\ \mathrm{mol}

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