Resolução de questões aleatórias #5 – cálculo estequiométrico (massa x massa)

via fromoldbooks.org

Recentemente voltei a ajudar os colegas da categoria Química no Yahoo! Respostas. Eis que a resposta que acabei de dar agora a pouco pode auxiliar muitos.

Questão #5

Quais as massas de H₂SO₄ e NaOH necessárias para preparar 28,4 g de Na₂SO₄?

Resolução

É extremamente recomendável fazer a reação. Na realidade, é o único modo de obter a resposta. Nesse caso, ocorre uma reação muito fácil, chamada de neutralização: unimos um ácido com uma base e geramos sempre um sal e água. Se faz dupla troca.

HA + BOH → AB + HOH (ou H₂O)

Obs.: é interessante imaginar essa dupla troca acontecendo na mente, ao menos tem me auxiliado sempre. Baseado nisso, temos o seguinte:

H₂SO₄ + NaOH → Na₂SO₄+ H₂O

Jamais se pode esquecer de balancear! É através disso que obtemos os coeficientes de cada molécula e, portanto, a quantidade de matéria dos mesmos (ou o obsoleto número de mols). O balanceamento nos faz chegar à seguinte reação:

H₂SO4 + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O

Agora se deve calcular a massa molar de cada espécie (caso não se lembre, basta somar a massa de cada átomo):

massa molar (H₂SO₄) = 98 g/mol
massa molar (NaOH) = 40 g/mol
massa molar (Na₂SO₄) = 142 g/mol
massa molar (H₂O) = 18 g/mol

Temos agora a seguinte relação:

1 mol de H₂SO₄ + 2 moles de NaOH → 1 mol de Na₂SO₄ + 2 moles de H₂O
          98 g               2 x 40 g = 80 g                  142 g               2 x 18 g = 36 g

98 g de H₂SO₄ e 80 g de NaOH só podem gerar 142 g de Na₂SO₄. Portanto, a resposta depende de uma regra de três.

98 g de H₂SO₄ — 142 g de Na₂SO₄
……….x             — 28,4 g de Na₂SO₄                                      x = 19,6 de H₂SO₄

80 g de NaOH — 142 g de Na₂SO₄
……….y             — 28,4 g de Na₂SO₄                                      y = 16,0 g de NaOH

Portanto, para conseguirmos 28,4 g de Na₂SO₄, precisamos reagir 19,6 de H₂SO₄ com 16,0 g de NaOH, de modo que o consumo de ambos não gere reagente em excesso.

Pergunta original: http://br.answers.yahoo.com/question/index?qid=20120718090113AAw4fb7