Questão 29
ITA 2016
(ITA - 2016 - 2ª FASE)
Uma amostra de 50 g de iodeto de potássio, com pureza de 83%, reage com ácido sulfúrico e dióxido de manganês. O iodo liberado nesta reação reage com fósforo vermelho e o composto resultante sofre hidrólise. Sabendo que o rendimento da primeira reação é de 80% :
a) calcule a massa de iodo produzida na primeira reação química.
b) escreva a equação química balanceada para a primeira reação química.
c) escreva a equação química balanceada para a segunda reação química.
d) escreva a equação química balanceada para a terceira reação química.
Gabarito:
Resolução:
a) A primeira reação proposta pode ser representada pela equação química:
2 KI + 2 H2SO4 + MnO2 → I2 + 2 H2O + K2SO4 + MnSO4
A proporção da reação entre iodeto de potássio e iodo é 2 mol de KI : 1 mol de I2. Para converter essa proporção em quantidade de matéria para massa, é necessário calcular a massa molar:
Portanto, a proporção em massa fica:
2 mol de KI : 1 mol de I2
2 x 166 g de KI : 254 g de I2
Como foram adicionados 50 g de KI com pureza de 83%, a quantidade de KI que reagirá será:
50 g -------- 100% de amostra
x ------------- 83% de KI
x = 41,5 g de KI
A massa de I2 formada ao reagir 41,5 g de KI é:
2 x 166 g de KI ----- 254 g de I2
41,5 g de KI -------- y
y = 31,75 g de I2
Essa quantidade de I2 formada considera 100% de rendimento, porém, como a reação rendeu 80%:
31,75 g de I2 ----- 100% de rendimento
z --------------------- 80% de rendimento
z = 25,4 g de I2
A quantidade de I2 formada na primeira reação é 25,4 g.
b) A equação balanceada para a primeria reação química é:
2 KI + 2 H2SO4 + MnO2 → I2 + 2 H2O + K2SO4 + MnSO4
c) A equação balanceada para a segunda reação química é:
3n I2 + 2 Pn → 2 PI3
d) A equação balanceada para a terceira reação química é:
PI3 + 3 H2O → H3PO3 + 3 HI