Question

Sabe-se que o cobre metálico (Cu) reage com o ácido nítrico (HNO3) e produz óxido de nitrogênio (NO), água e um composto iônico no qual o cobre tem número de oxidação +2. Conforme a reação a seguir:

3 Cu + 8 HNO3 → 2 NO + 4 H2O + 3 Cu(NO3)2

Calcule a massa de metal que deve reagir com o ácido nítrico e produzir 4,48L de óxido de nitrogênio (CNTP), em um processo no qual o rendimento é de 50%.



A.
1,27g



B.
3,81g



C.
9,525g



D.
38,1g



E.
19,05g

Answer 1

D. 38,1 g

Estequiometria é o cálculo da quantidade das substâncias envolvidas em uma reação química. O cálculo de estequiometria de reação é realizado com base nas leis das reações e com o auxílio das equações químicas correspondentes.

Nas reações químicas, as substâncias reagem entre si originando produtos em proporções específicas. Desse modo, é possível calcular quanto de produto será formado, ou o rendimento da reação.

Estequiometria da reação:

3 Cu + 8 HNO3 → 2 NO + 4 H2O + 3 Cu(NO3)2

3 mols -------------- 2 mols

Como o NO é um gás, nas CNTP, um mol de NO ocupa um volume de 22,4 L. Assim, 4,48 L equivalem a:

1 mol ------------ 22,4 L  

  x ----------------- 4,48 L  

22,4x = 4,48  

x = 4,48/22,4  

x = 0,2 mols  

Logo, se 3 mols de cobre produzem 2 mols de NO, quantos mols de cobre produzem 0,2 mols de NO?  

3 mol C.u ------------ 2 mols NO  

        x --------------- 0,2 mols NO  

2x = 0,6  

x = 0,6/2  

x = 0,3 mols de Cu.  

Sabendo que a massa molar do cobre é de 63,5 g/mol. Então:

0,3 . 63,5 = 19,05 g  

Note que esse valor seria para o rendimento de 100%. Como o rendimento é de apenas 50%, então precisamos do dobro de cobre metálico para produzir a mesma quantidade de NO.

Massa de cobre necessária:

2 . 19,05 = 38,1 g