Questão 4
ESPCEX 2019
(EsPCEx 2019)
Um analista químico realizou um experimento em que utilizou 200 mL de uma solução de concentração de 2 mol/L de ácido clorídrico (HCl) para reagir com uma certa massa de de bicarbonato de sódio (também chamado de hidrogenocarbonato de sódio). Notou que nem todo o ácido reagiu com essa massa de bicarbonato de sódio, restando um excesso de ácido. Ao final do experimento, ele obteve um volume de 6,15L de gás carbônico, medidos a 27ºC e 1 atm. Esse gás carbônico é oriundo da decomposição do ácido carbônico produzido na reação.
Dados: R = 0,082 atm•L-1•mol-1•K-1
T (Kelvin) = t (Celsius) + 273
Esse analista fez as seguintes afirmativas:
I - A equação química balanceada que descreve corretamente a reação citada é:
Na2CO3 + 2 HCl → H2CO3 + 2 NaCl
II - Para a formação de 6,15 L de CO2, foram consumidos 21g de bicarbonato de sódio.
III - É uma reação de oxidorredução e o ácido clorídrico é o agente oxidante.
IV - Se todo esse ácido ácido clorídrico fosse consumido numa reação completa com bicarbonato de sódio suficiente, o volume de gás carbônico produzido seria de 9,84 L.
Assinale a alternativa que apresenta todas as afirmativas corretas, dentre as listadas acima.
I, II e III
II e III.
III e IV.
II e IV.
II, III e IV.
Gabarito:
II e IV.
Resolução:
Analisando cada uma das afirmativas:
I - Falsa. O enunciado propõe a reação do bicarbonato de sódio (NaHCO3) com HCl, que pode ser descrita pela equação:
NaHCO3 + HCl → H2CO3 + NaCl
NaHCO3 + HCl → H2O + CO2 + NaCl
II - Verdadeira. A quantidade de matéria equivalente a 6,15 L de CO2 é:
A quantidade de matéria de CO2 é 0,25 mol, e como a proporção da reação com NaHCO3 é 1:1, são consumidos 0,25 mol de bicabornato de sódio. Para converter para massa, utiliza-se a massa molar de 84 g/mol do NaHCO3:
1 mol de NaHCO3 ------ 84 g
0,25 mol de NaHCO3 ----- x
x = 21 g de NaHCO3
IV - Falsa. A reação de uma sal básico com um ácido é chamada de neutralização.
V - Verdadeira. A quantidade de matéria de HCl adicionada, considerando 200 mL de concentração 2 mol/L foi:
2 mol de HCl --- 1000 mL
x ------------------ 200 mL
x = 0,4 mol de HCl
Como a proporção de HCl e CO2 é 1:1, 0,4 mol de HCl forma 0,4 mol de CO2. Dessa maneira, o volume equivalente a essa quantidade de matéria é:
Considerando apenas as alternativas corretas, gabarito letra D.