Para estudar a variação de temperatura associada à reação entre Zn(s) e Cu2+(aq), foram realizados alguns experimentos independentes, nos quais diferentes quantidades de Zn(s) foram adicionadas a 100 mL de diferentes soluções aquosas de CuSO4. A temperatura máxima (Tf) de cada mistura, obtida após a reação entre as substâncias, foi registrada conforme a tabela: a) Escreva a equação química balanceada que representa a transformação investigada. b) Qual é o reagente limitante no experimento 3? Explique. c) No experimento 4, quais deveriam ser os valores de X e Y para que a temperatura T4 seja a maior possível? Justifique sua resposta
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Respostas
a) Escreva a equação química balanceada que representa a transformação investigada.
A equação química é:
Zn(s) + Cu 2+(aq ) ⇒ Zn 2+(aq) + Cu(s)
b) Qual é o reagente limitante no experimento 3? Explique.
De acordo com as proporções dos reagentes da equação química balanceada, temos que esta é de 1 : 1. Logo, o reagente que estiver em menor quantidade em mols será o limitante.
Na tabela, vemos que no experimento 3, o Cu 2+ (aq) é o reagente limitante.
c) No experimento 4, quais deveriam ser os valores de X e Y para que a temperatura T4 seja a maior possível? Justifique sua resposta.
A variação da temperatura será tanto maior quanto maior a quantidade de matéria que participa da reação.
De acordo com as proporções dos reagentes da equação química balanceada, temos que esta é de 1 : 1 e a quantidade de matéria total é 1 mol.
Logo, os valores de X e Y deveriam ser iguais a 0,5 mol para cada um dos reagentes para que não houvesse excesso. Desse modo, a temperatura T4 seria a maior possível.