A reação de cloro gasoso com uma base forte pode ser descrit...

A questão avalia seus conhecimentos sobre estequiometria e a capacidade de calcular a quantidade de reagentes necessários para produzir uma solução com concentração específica. Vamos aprofundar no tema para esclarecer como chegamos à resposta correta.

Tema Central: A questão envolve o cálculo da massa de uma base forte (NaOH) necessária para preparar uma solução de hipoclorito de sódio (NaOCl) a partir de uma reação química com cloro gasoso (Cl₂). Entender as relações molares e as propriedades dos reagentes e produtos é essencial neste processo.

Resumo Teórico: Na reação química dada:

Cl₂(g) + 2 NaOH(aq) → NaCl(aq) + NaOCl(aq) + H₂O(ℓ)

Para cada molécula de Cl₂ que reage, são necessárias 2 moléculas de NaOH. A equação balanceada mostra que um mol de Cl₂ reage com dois moles de NaOH para produzir um mol de NaOCl, um mol de NaCl e água.

Passo a passo para resolver a questão:

1. **Calcular a quantidade de NaOCl necessária:**

- A concentração desejada é 0,2 mol/L em 0,5 L, então:

Número de mols de NaOCl = 0,2 mol/L × 0,5 L = 0,1 mol.

2. **Calcular a quantidade de NaOH necessária:**

- Pela reação, 1 mol de NaOCl é produzido a partir de 2 mols de NaOH. Portanto, para 0,1 mol de NaOCl, são necessários:

Número de mols de NaOH = 0,1 mol NaOCl × 2 = 0,2 mol NaOH.

3. **Calcular a massa de NaOH necessária:**

- Massa molar do NaOH = 23 (Na) + 16 (O) + 1 (H) = 40 g/mol.

- Então, a massa de NaOH necessária é:

Massa de NaOH = 0,2 mol × 40 g/mol = 8 g.

Alternativa correta: E - 8 g.

Análise das Alternativas Incorretas:

- A - 160 g: Erro de cálculo, possivelmente multiplicando incorretamente os moles.

- B - 60 g: Erro em considerar a proporção da reação ou a concentração final.

- C - 40 g: Confusão entre a massa molar de NaOH e a quantidade necessária.

- D - 10 g: Cálculo incorreto dos mols ou erro na aplicação da concentração.

Para questões deste tipo, verifique sempre a reação balanceada, calcule os moles corretamente e verifique as unidades para evitar erros comuns.

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1 - DETERMINAÇÃO DA MASSA DE HIPOCLORITO

NaClO = 75,5 g/mol

M = m / ( MM x V )

0,2 = m / ( 75,5 x 0,5 )

m = 7,55 g

2 - DETERMINAÇÃO DA MASSA DE NaOH QUE DEVE REAGIR

40 g de NaOH --------- 75,5 g de NaClO

x ---------- 7,55 g de NaClO

x = 4,0 g

1 mol de NaOH ----- 4,0g

2 mols ----------- y

y = 8,0 g

ALTERNATIVA E !!!!!!

PASSO 1 - NÚMERO DE MOLS DE HIPOCLORITO DE SÓDIO

C = n / V

0,2 mol/L = n / 0,5 L

n = 0,1 mol de NaClO (hipoclorito de sódio)

PASSO 2 - NÚMERO DE MOLS DE HIDRÓXIDO DE SÓDIO

2 mols de NaOH --------- 1 mol de NaClO

x ---------- 0,1 mol de NaClO

x = 0,2 mols de NaOH

PASSO 3 - MASSA DE HIDRÓXIDO DE SÓDIO

n = m / MM MM = 23 + 16 + 1 = 40 g/mol

0,2 mols = m / 40 g/mol

m = 8 g de NaOH (hidróxido de sódio)

RESPOSTA: E