Questão 12

ESPCEX 2018

Química

(EsPCEx - 2018) Considere que a reação de cobre metálico com ácido nítrico produz, nas CNTP, um volume gasoso de 181,6 l de óxido de nitrogênio II (NO), água e nitrato de cobre II.

Nesse caso, a soma dos coeficientes estequiométricos da equação corretamente balanceada dessa reação completa e a massa de cobre consumida são, respectivamente,

Dados: massa atômica de cobre 64 u; volume molas nas CNTP: 22,7 l

A

18 e 1222 g.

B

20 e 768 g.

C

16 e 154 g.

D

20 e 650 g.

E

18 e 402 g.

Gabarito:

20 e 768 g.

Resolução:

-Em uma reação de oxirredução, precisamos balancear os elétrons trocados primeiramente antes de balancear os átomos;

-Como o enunciado nos deu o volume molar (volume de um mol de gás) nas condições dadas, então não precisamos usar PV = nRT;

-A massa de uma amostra de determinada substância é dada por: m = MM*n, onde MM é a massa molar da substância e n é o número de mol da substância na amostra;

Equacionando, vamos ter:

${Cu^{0}}_{(s)} + {HNO_{3}}_{(aq)} ightarrow {Cu{(NO_{3})}_{2}}_{(aq)}+{NO}_{(g)}+{H_{2}O}_{(l)}$

$HNO_{3} ightarrow NO$ : ganhou 3 elétrons (I)

$Cu ightarrow Cu^{2+}$ : perdeu 2 elétrons (II)

Para equilibrar as cargas: (I)*2 e (II)*3

Fixando os coeficientes e balanceando o restante, temos:

$3{Cu^{0}}_{(s)} +8 {HNO_{3}}_{(aq)} ightarrow 3{Cu{(NO_{3})}_{2}}_{(aq)}+2{NO}_{(g)}+4{H_{2}O}_{(l)}$

Soma dos coeficientes estequiométricos:

3+8+3+2+4=20

Calculando a massa de cobre consumida:

Nas CNTP:

1mol de NO _____22,7 L de NO(dado no enunciado)

x mols de NO_____ 181,6 L de NO (produzido pela reação segundo o enunciado)

x=8 mols de NO

Da estequiometria:

Sabemos que

$n=frac{m}{MM} Leftrightarrow m= n*MM$

onde n= número de mols=3; m=massa; MM=massa molar= 64g/mol;

Então $m_{{Cu}_{consumida}}= 3*64Rightarrow m_{{Cu}_{consumida}}=192g$

Assim 192g de Cu são consumidos para formar 2 mols de NO. Portanto:

192g de Cu _____ 2 mols de NO

m_Cu _____ 8 mols de NO

Logo,

m_Cu= 768g

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