Supõe-se que 6 g de magnésio é colocado em 350 mL de 0,800 mol / L HCl onde ele reage de acordo com a equação:
Mg(s)+2 HCl(aq)--->MgCl2(aq)+H2(g)
Quantos gramas de H2 serão produzidos na reação?

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que está acontecendo aqui. Temos 6 gramas de magnésio (Mg) sendo colocados em 350 mL de ácido clorídrico ( 0,800 , mol/L de HCl). A reação química que ocorre é:
Mg(s) + 2,HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g)
O conteúdo que vamos usar aqui é sobre estequiometria, que nos ajuda a relacionar quantidades de reagentes e produtos em uma reação química. Vamos precisar calcular quantos mols de cada reagente temos e ver qual deles é o reagente limitante, ou seja, o que vai limitar a quantidade de produto formado.

Passo 2

Vamos começar calculando quantos mols de HCl temos na solução. Sabemos que a concentração ( C) é 0,800 , mol/L e o volume ( V) é 350 mL, que é igual a 0,350 litros. A fórmula para calcular os mols é:
n = C times V
Então:
nHCl = 0,800 , mol/L times 0,350 , L = 0,280 , mol

Passo 3

Agora, vamos calcular quantos mols de Mg temos. A massa molar do magnésio (Mg) é aproximadamente 24,305 g/mol. Usamos a fórmula:
n = massamassa molar
Então:
nMg = 6 , g24,305 , g/mol approx 0,247 , mol

Passo 4

Observamos agora a proporção da reação: 1 mol de Mg reage com 2 mols de HCl. Vamos verificar se temos HCl suficiente para reagir com todo o Mg que temos.
Para 0,247 mol de Mg, precisaríamos de:
0,247 , mol Mg times 2 , mol HClmol Mg = 0,494 , mol HCl
Mas só temos 0,280 mol de HCl disponível. Isso significa que o HCl é o reagente limitante.

Passo 5

Como o HCl é o limitante, vamos usar a quantidade dele para determinar quantos mols de H₂ serão produzidos. Pela equação, 2 mols de HCl produzem 1 mol de H₂. Então:
nH2 = 0,280 , mol HCl2 = 0,140 , mol H2

Passo 6

Por fim, vamos converter os mols de H₂ para gramas. A massa molar do H₂ é aproximadamente 2,016 g/mol.
massa = n times massa molar
Então:
massaH2 = 0,140 , mol times 2,016 , g/mol approx 0,282 , g

Resposta

Serão produzidos aproximadamente 0,282 gramas de H2 na reação.

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