Questão 4

ITA 2023

Química

(ITA - 2023 - 2ª FASE)

Uma amostra de 5,480 g de uma mistura de óxido e carbonato de um mesmo metal (com um estado de oxidação igual a +2 nesses compostos) é completamente dissolvida em excesso de ácido clorídrico. Nesse processo, 0,448 L (condições normais) de gás são liberados. Com base nessas informações, determine os valores numéricos

a) da composição da mistura, em frações mássicas, se a quantidade em mol de carbonato na mistura é duas vezes maior do que a quantidade do óxido;

b) da concentração molar do sal formado na solução resultante, se o volume final da dissolução é igual a 200 mL.

Gabarito:

Resolução:

A) Vamos representar o metal por M nas equações:

$MO_{(s)} + 2HCl_{(aq)} ightarrow MCl_{2(aq)}+H_2O_{(l)}$

$MCO_{3(s)} + 2HCl_{(aq)} ightarrow MCl_{2(aq)}+H_2O_{(l)}+CO_{2(g)}$

O número de mols de carbonato na amostra é:

$frac{n(MCO_3)}{1}=frac{0,448; L ; CO_2}{22,4; L ; CO_2}$ ⇒ $n(CO_3)=0,02 ; mol$

Número de mols do óxido:

$n(MO)=frac{0,02 ; mol}{2}=0,01 ; mol$

A massa molar do metal pode ser obtida dessa forma:

$0,01 cdot (M+16)+0,02 cdot (M+60)=5,48$

$M=137,3 ; g/mol$

Frações mássicas dos componentes da mistura são:

$x_{MO}=frac{0,01 cdot (137,3 +16)}{5,48}=0,28$

$x_{MCO_3}=1-x_{MO}=0,72$

B) Número de mols do sal:

$n_{(MCl_2)}=0,01+0,02=0,03 ; mol$

A concentração molar é:

$[MCl_2]=frac{0,03}{0,2}=0,15 ; mol/L$

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