(UFSM-RS) O ácido fosfórico, usado em refrigerantes do tipo “cola” e possível causador da osteoporose, pode ser formado a partir da equação não balanceada:
\mathrm{Ca}_{3}\left(\mathrm{PO}_{4}\right)_{2}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} \rightarrow \mathrm{H}_{3} \mathrm{PO}_{4}+\mathrm{CaSO}_{4}
Partindo-se de 62 g de \mathrm{Ca} 3\left(\mathrm{PO}_{4}\right)_{2} e usando-se quantidade suficiente de \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4}, qual será, em gramas, a massa aproximada de \mathrm{H}_{3} \mathrm{PO}_{4} obtida?
Dados de massa:
\mathrm{Ca}=40 ; \mathrm{O}=16 ; \mathrm{P}=31 ; \mathrm{H}=1 ; \mathrm{S}=32
a) 19
c) 39
e) 51
b) 25
d) 45

Passo 1

O enunciado pede a massa de \mathrm{H_{3}PO_{4}} que se forma ao reagir 62,g de \mathrm{Ca_{3}(PO_{4})_{2}} com excesso de \mathrm{H_{2}SO_{4}}. O conteúdo é estequiometria de reação química: vamos balancear a equação, calcular mols do reagente fornecido e usar a razão molar para encontrar a massa do produto.

Passo 2

Balanceamos a reação genérica
\mathrm{Ca_{3}(PO_{4})_{2}} + \mathrm{H_{2}SO_{4}} \longrightarrow \mathrm{H_{3}PO_{4}} + \mathrm{CaSO_{4}}
Ajustando coeficientes, obtemos
\mathrm{Ca_{3}(PO_{4})_{2}} \;+\; 3\,\mathrm{H_{2}SO_{4}} \longrightarrow 2\,\mathrm{H_{3}PO_{4}} \;+\; 3\,\mathrm{CaSO_{4}}
Dessa forma, 1 mol de \mathrm{Ca_{3}(PO_{4})_{2}} gera 2 mol de \mathrm{H_{3}PO_{4}}.

Passo 3

Calculamos a massa molar de \mathrm{Ca_{3}(PO_{4})_{2}}:
M(\mathrm{Ca_{3}(PO_{4})_{2}}) =3\cdot 40 +2\cdot 31 +8\cdot 16 =120 +62 +128 =310\;\mathrm{g/mol}

Passo 4

Determinamos o número de mols de \mathrm{Ca_{3}(PO_{4})_{2}} em 62,g:
n(\mathrm{Ca_{3}(PO_{4})_{2}}) =\frac{62}{310} =0,20\;\mathrm{mol}

Passo 5

Pela estequiometria, cada mol de \mathrm{Ca_{3}(PO_{4})_{2}} produz 2 mol de \mathrm{H_{3}PO_{4}}. Logo,
n(\mathrm{H_{3}PO_{4}}) =2 \times 0,20 =0,40\;\mathrm{mol}

Passo 6

Calculamos a massa molar de \mathrm{H_{3}PO_{4}}:
M(\mathrm{H_{3}PO_{4}}) =3\cdot 1 +31 +4\cdot 16 =3 +31 +64 =98\;\mathrm{g/mol}

Passo 7

A massa de \mathrm{H_{3}PO_{4}} formada é
m = n \times M =0,40\times 98 =39,2\;\mathrm{g}
Arredondando, obtemos aproximadamente 39,g.

Resposta

c) 39 g

Exercícios relacionados