Um técnico dispõe de um frasco de iodeto de potássio sólido ...

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Q395381
Química Transformações Químicas , Representação das transformações químicas , Soluções e Substâncias Inorgânicas , Transformações Químicas: elementos químicos, tabela periódica e reações químicas , Fórmulas, Balanceamento e Leis ponderais das reações químicas , Grandezas: massa, volume, mol, massa molar, constante de Avogadro e Estequiometria. , Soluções: características, tipos de concentração, diluição, mistura, titulação e soluções coloidais.
Ano: 2014 Banca: CESGRANRIO Órgão: CEFET-RJ Prova: CESGRANRIO - 2014 - CEFET-RJ - Técnico de Laboratório - Química |
Q395381 Química
Um técnico dispõe de um frasco de iodeto de potássio sólido (90,0% de pureza) e de outro de nitrato de chumbo II sólido (95,0% de pureza), ambos muito solúveis em água. A partir dos conteúdos desses dois frascos, foram preparadas duas soluções: cada uma contendo 5,00 g de um dos sais em 1,00 L de solução aquosa.

A massa, em gramas, de PbI 2 , sólido que se forma ao se misturarem 100,00 mL de cada uma das soluções, é 
Dados M(KI) = 166 g/mol M(Pb(NO3)2) = 331 g/mol M(Pbl2) = 461 g/mol



Alternativas

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Alternativa correta: A - 0,625

Tema central da questão: A questão envolve a estequiometria das reações químicas e, mais especificamente, o cálculo da massa de um precipitado formado a partir de soluções aquosas de sais. Esse tipo de questão é comum em concursos públicos, pois testa a capacidade do candidato de aplicar conceitos de química analítica e quantitativa.

Resumo teórico: Quando misturamos duas soluções, os íons presentes podem reagir para formar um precipitado. Neste caso, o iodeto de potássio (KI) reage com o nitrato de chumbo II (Pb(NO3)2) para formar o iodeto de chumbo II (PbI2), uma substância pouco solúvel em água.

A equação balanceada da reação é:

2 KI (aq) + Pb(NO3)2 (aq) → 2 KNO3 (aq) + PbI2 (s)

Justificativa da alternativa correta:

1. Calcular a quantidade de substância (mol) de cada reagente:

  • Para o KI: 5,00 g de KI de 90% de pureza correspondem a 4,50 g de KI puro.
    Quantidade de substância (mol) de KI = 4,50 g / 166 g/mol = 0,0271 mol
  • Para o Pb(NO3)2: 5,00 g de Pb(NO3)2 de 95% de pureza correspondem a 4,75 g de Pb(NO3)2 puro.
    Quantidade de substância (mol) de Pb(NO3)2 = 4,75 g / 331 g/mol = 0,0143 mol

2. Identificar o reagente limitante: A reação requer 2 mol de KI para cada 1 mol de Pb(NO3)2. Portanto, precisamos de 2 × 0,0143 mol = 0,0286 mol de KI, mas temos apenas 0,0271 mol de KI. Assim, KI é o reagente limitante.

3. Calcular a massa do produto formado (PbI2):

  • De acordo com a proporção estequiométrica, 0,0271 mol de KI produzirão 0,01355 mol de PbI2 (porque 2 mol de KI formam 1 mol de PbI2).
  • Massa de PbI2 = 0,01355 mol × 461 g/mol = 6,25 g (para 1 L de solução).
  • Como foram usados 100 mL de cada solução (0,1 L), a massa de PbI2 será 0,625 g.

Análise das alternativas incorretas:

  • B - 0,993: Desconsidera o volume efetivo de solução utilizado ou o cálculo estequiométrico correto.
  • C - 1,32: Pode resultar de um erro na aplicação da estequiometria, levando a um valor superestimado.
  • D - 1,79: Provavelmente um erro na identificação do reagente limitante.
  • E - 1,99: Um cálculo incorreto pode ter levado à não consideração da pureza dos reagentes.

Estratégias para interpretação: Sempre verifique a pureza dos reagentes, identifique corretamente o reagente limitante e ajuste os cálculos para o volume utilizado na reação, não esquecendo de considerar a proporção estequiométrica dos reagentes e produtos.

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