- (Unesp) São colocadas para reagir entre si as massas de
de sódio metálico e
de cloro gasoso. Considere que o rendimento da reação é
. São dadas as massas molares, em
e
. A afirmação correta é:
a) há excesso de
de sódio metálico.
b) há excesso de
de sódio metálico.
c) há excesso de
de cloro gasoso.
d) há excesso de
de cloro gasoso.
e) nenhum dos dois elementos está em excesso.
a) há excesso de
b) há excesso de
c) há excesso de
d) há excesso de
e) nenhum dos dois elementos está em excesso.
Passo 1
O enunciado nos dá as seguintes informações (tudo tirado do enunciado):
- Massa de sódio metálico:
. - Massa de cloro gasoso apresentada:
. - Massas molares (fornecidas):
e . - Rendimento da reação:
. - O enunciado pede que se identifique qual das alternativas (a)–(e) é correta sobre qual elemento fica em excesso e qual é a massa do excesso.
Lista das alternativas (resumidas): - (a) excesso de
de sódio. - (b) excesso de
de sódio. - (c) excesso de
de cloro. - (d) excesso de
de cloro. - (e) nenhum dos dois está em excesso.
Passo 2
Escrever a equação química balanceada e explicar a estequiometria (razões molares).
A reação entre sódio metálico e cloro molecular é:
A reação entre sódio metálico e cloro molecular é:
Isto significa que, em termos de mols, são necessários
mol de
para reagir com
mol de
. Ou seja, a razão estequiométrica é:
Explicação curta do porquê: cada molécula de
contém dois átomos de Cl e forma dois íons
, cada um liga-se a um átomo de Na, portanto dois Na são consumidos por cada
.
Passo 3
Calcular o número de mols de cada reagente a partir das massas dadas (usar a fórmula
).
Primeiro obter a massa molar de : como a massa atômica do cloro é
,
Primeiro obter a massa molar de
Agora os mols:
Breve explicação:
é a quantidade de matéria em mols; divide-se a massa disponível
pela massa de 1 mol
.
Passo 4
Determinar qual é o reagente limitante usando a relação estequiométrica.
Pela estequiometria, para reagir completamente com mols de
são necessários
Pela estequiometria, para reagir completamente com
Comparar com a quantidade disponível de sódio:
Como
, há Na em excesso — ou seja,
é o reagente limitante.
Passo 5
Calcular quantos mols de sódio ficam em excesso.
Observação sobre arredondamento: mantiveram-se casas suficientes durante os cálculos; o arredondamento final na massa será feito com coerência significativa.
Passo 6
Converter os mols de excesso de sódio em massa (usar
).
Arredondando adequadamente (os dados iniciais têm três algarismos significativos), obtemos
Passo 7
Interpretação final dos cálculos:
- Há excesso de sódio metálico.
- A massa desse excesso é aproximadamente
.
Resposta
b) há excesso de
de sódio metálico.