Você recebe uma mistura sólida de NaNO2 e de NaCl , e pede-se uma análise para se determinar a quantidade de NaNO2. Para fazê-la, você deixa que reaja com ácido sulfâmico (HSO3 NH2), em água de acordo com a equação:
NaNO2(aq)+HSO3 NH2(aq) NaHSO4(aq)+H2 O(l)+N2(g)
Qual será a porcentagem em massa de NaNO2 em 1,232 g da mistura sólida se a reação com ácido sulfâmico produzir 295 mL de gás com uma pressão de 713 mmHg a 21,0^circ C ?

Passo 1

Beleza, o problema diz que temos uma mistura de NaNO₂ e NaCl com massa total de 1,232 g. A gente faz a reação do NaNO₂ com ácido sulfâmico e mede o volume de N₂ gasoso formado: 295 mL a 713 mmHg e 21,0 °C. Preciso descobrir qual a porcentagem em massa de NaNO₂ na mistura.
Conteúdo envolvido:
  • Lei dos gases ideais (PV = nRT)
  • Estequiometria: 1 mol de NaNO₂ forma 1 mol de N₂
  • Cálculo de massa molar e porcentagem em massa

Passo 2

Calcular a quantidade de mols de N₂ usando a lei dos gases ideais.
Primeiro, converte pressão e volume para unidades certas:
P = 713 mmHg ⋅ (1 atm / 760 mmHg) = 0,938 atm
V = 295 mL ⋅ (1 L / 1000 mL) = 0,295 L
T = 21,0 °C + 273,15 = 294,15 K
R = 0,08206 L·atm·mol⁻¹·K⁻¹
Agora aplica PV = nRT ⇒
n(N2) ;=;P,VR,T ;=;0,938;atmtimes 0,295;L0,08206;L·atmmol·Ktimes 294,15;K ;approx;0,01145;mol

Passo 3

Relacionar N₂ formado com NaNO₂ consumido.
A equação dá 1 mol de NaNO₂ → 1 mol de N₂.
Portanto, n(NaNO₂) = n(N₂) = 0,01145 mol.

Passo 4

Calcular a massa de NaNO₂ consumida.
Massa molar do NaNO₂ = 23 (Na) + 14 (N) + 2×16 (2 O) = 69 g/mol
Logo,
m(NaNO2) ;=;0,01145;mol;times;69;gmol ;approx;0,790;g

Passo 5

Calcular a porcentagem em massa na mistura.
%;NaNO2 ;=; 0,790;g1,232;gtimes 100% ;approx;64,1%

Resposta

A mistura contém aproximadamente 64,1% de NaNO₂ em massa.

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