Questão 01 – (UFRR/2017) O produto vendido comercialmente como água sanitária, muito utilizado devido as suas propriedades bactericida e alvejante, é uma solução de 2 – 2,5 % de hipoclorito de sódio (NaCℓO). Este pode ser produzido fazendo-se reagir gás cloro com hidróxido de sódio: Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O. Ao misturar 150 kg de cloro com 160 kg de hidróxido de sódio, a massa de hipoclorito de sódio obtida após a reação será de:a) 157 kg; b) 149 kg; c) 75 kg; d) 79 kg; e) 153 kg( Pf peço a resolução da questão!) URGENTE
Respostas
Olá Rayssa, tudo bem? Demoro mas não falho!! HEHE Bora Lá !!
Bom, o exercicio está te dando a equação. Ela é nossa grande mestre! Observemos as relações que ela nos permite:
Cl2 + 2NaOH --> NaCl + NaClO + H2O
Nesse tipo de exercício, a primeira coisa a fazer é observar quem a gente quer usar, no caso: Cl2, NaOH e NaClO.
Assim, a equação nos dá a proporção, a relação de quantos para quantos são necessários para que a equação ocorra. Aqui já temos a equação balanceada, visto que a quantidade total de cada átomo antes da seta (“reagentes”) é exatamente a mesma depois da seta (“produtos”): 2 átomos de Cl, 2 de Na, 2 de O e 2 H.
Então a proporção dos envolvidos na nossa equação em mols é:
1 mol de Cl2 ----- 2 mols de NaOH --------- 1 mol de NaClO.
1º passo: Transformar mols em massa
Mas o exercício está dando tanto as informações para calcularmos quanto o resultado em massa. Temos que transformar mols em massa. COMO? Por aquela velha frasezinha: MM(g) = 1 mol = 6,0.10²³ = 22,4L. Assim:
a) 1 mol de Cl2 tem 2 átomos de cloro. Como cada átomo pesa 35,5g* temos: 35,5 x 2 = 71g
b) 1 mol de NaOH tem 1 Na (23g*) + 1 O(16g*) + 1 H (1g*) = 40g mas como temos 2 mols de NaOH: 40g x 2 = 80g
c) 1 mol de NaClO tem 1 Na (23g*) + 1Cl(35,5g*) + 1 O(16g*) = 74,5g
[ *valores dados na tabela periódica]
Transformando nossa expressão em:
71g de Cl2 ------ 80g de NaOH -------- 74,5g de NaClO
2º passo) Verificar reagente em excesso e reagente limitante
O exercício deu pra gente 150 kg de Cl2 e 160kg de NaOH. Qual usar?
DICA: Toda vez que o exercício te der os dois valores de reagentes, confira se os valores dados estão seguindo as proporções ou se estão em quantidades de excesso e limitante.
Para descobrir, basta fazermos a regrinha de três substituindo um deles, assim:
2.1) Vamos conferir quanto de NaOH o Cl2 reage.Assim:
1Cl2 2NaOH
71g -------- 80g
150kg------ x
71x = 150*80 ==> x = 12000/71 ==> x = 169 kg,ou seja, 150kg de Cl2 reagem com 169kg de NaOH
2.2) Vamos conferir agora a quantidade que o NaOH precisa ter para reagir com todo Cl2 (Para isto, basta inverter na substituição)
1Cl2 2NaOH
71g -------- 80g
Y ------ 160 kg
80Y = 71 x 160 ==> Y = 11360/80 ==> Y = 142 kg., ou seja, 160kg de NaOH reagem com 142kg de Cl2.
Você consegue perceber que não temos a proporção sendo seguida aqui?
Todo NaOH não reage com todo Cl2. E nem todo Cl2 reage com todo NaOH. Então percebemos que o que o exercício deu não são as quantidades certas que reagem.
Temos 150kg de de Cl2 para reagir com 169kg de NaOH => Temos a quantidade de Cl2 mas não o suficiente de NaOH.
Por outro lado, temos 160 kg de NaOH que reagem apenas com 142kg de Cl2 => toda a quantidade de NaOH reage e ainda ficam por reagir 8 kg Cl2.
Denominamos então que Cl2 está em excesso (já que ele tem uma quantidade que sobra), enquanto o NaOH é o reagente limitante (já que assim que ele acaba, acaba a reação. Ele limita até onde a reação acontece.)
3º passo) Achar a massa de NaClO
Como o NaOH determina quando a reação acaba, é com a massa dele que vamos calcular a massa de NaClO. Jogando na nossa proporção:
2mols de NaOH --------- 1 mol de NaClO
80g ----------- 74,5g
160kg ------------ W
80W = 160 x 74,5 ==> W = 11920/80 ==> W = 149 kg (POWW!!)
Ps.: E se quiser conferir se o valor corresponde, você pode fazer utilizando a quantidade de Cl2 que reage (142 kg)
1 mol de Cl2 --------- 1 mol de NaClO.
71g ------------- 74,5g
142 kg ------------- z
71z = 74,5 x 142 ==> Z = 10579/71 ==> Z = 149 kg (POWPOWPOW!)
RESPOSTA: alternativa B
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Fico meio grande mas tentei deixar claro o passo a passo. Espero que você consiga entender. Caso não, sabe onde me encontrar ;)