Estequiometria 2

(Fuvest - SP) H2(g) e Cl2(g) estão contidos em balões interligados por meio de um tubo com torneira nas condições indicadas no desenho. Ao se abrir a torneira, os gases se misturam e a reação entre eles é iniciada por exposição à luz difusa. Forma-se então HCl (g), em uma reação completa, até desaparecer totalmente pelo menos um dos reagentes.

Quanto vale a razão entre as quantidades, em mols, de Cl2(g) e de HCl(g), após o término da reação?

a)1 b)2 c)3 d)4 e)6



[img:b27c]https://pir2.forumeiros.com/[/img]





Resposta: Alternativa b)





Obs.: Sabemos que a equação da reação seria: H2(g)+Cl2(g) >>>> 2HCl

Entretanto, não se pode fazer a razão entre os mols de HCl e Cl2, que estão indicados pelos coeficientes presentes na equação, já que os diferentes volumes resultam diferentes n° de mols para cada reagente, e consequentemente para o HCl.

É preciso primeiro passar os volumes dos dois gases(que estão sob pressão de 1 atm e temperatura de 25°C, ou (273+25)K), para CNTP ( Condições normais de pressão 1 atm, que já está, e 273K) através da equação geral dos gases (PV/T).

Depois, através dos volumes, calcula-se o número de mols de cada elemento envolvido na reação. Lembrando que na CNTP, 1 mol de qualquer gás tem volume molar de 22,4L/mol. Depois, calcula-se consequentemente a massa através do n=m/M (n - n° de mols/ m- massa em gramas / M - massa molar)

E finalmente, por estequiometria, calcula-se por regra de três (com o H2, que seria o reagente em falta, ou seja, o primeiro reagente a esgotar com a reação, pois tem menos n° de mols que o Cl2) a massa do HCl, e o seu número de mol, para depois fazer a razão:

n° de mol Cl2/n° de mol do HCl

Desculpa pessoal ter colocado tudo isso: é que eu to tentando mostrar meu raciocínio para resolver a questão, já que como eu coloquei no primeiro parágrafo desta observação, ela não é tão simples quanto possa parecer para alguns que só olhariam a equação química. Tentei resolver, mas obtive como resultado desta razão pedida: 4.

Se alguém puder me ajudar ...

Dados do H2:
P = 1atm
t = 25°C
V = 1L
não está nas CNTP, pois a t = 25°C, então devemos calcular o volume de Cl2 à temperatura de 273K.
Calculo da temperatura
P1V1/T1 = P2V2/T2 => 1*1/298 = 1*V2/273 => V2 = 0,9L
Calculo do número de mols:
1mol -- 22,4L
NH2 --- 0,9L
NH2 = 0,04mol

Dados do Cl2:
P = 5atm
t = 25°C
V = 1L
não está nas CNTP, pois a P = 5atm e a t = 25ºC, então devemos calcular o volume de Cl2 à pressão de 1atm e temperatura 273K:
Calculo do volume
P1V1/T1 = P2V2/T2 => 5*1/298 = 1*V2/273 => V2 = 4,5L
Calculo do número de mols:
1mol -- 22,4L
NCl2 --- 4,5L
NCl2 = 0,2mol

Equação balanceada: H2 + Cl2 --> 2HCl
O enunciado disse que um dos reagentes será totalmente consumido. Esse reagente será o H2, pois tem menos.
Sobrará 0,2-0,04 = 0,16mols de Cl2 e será formado 2*0,04 = 0,08mols de HCl.

Então a razão entre as quantidades, em mols, de Cl2(g) e de HCl(g) será de 0,16/0,08 = 2

Obrigado pela resposta arimateiab!

Realmente, a solução pelo número de mols dos elementos é mais fácil do que tentar fazer, achando as massas dos elementos participantes da reação.

O problema é que eu não tenho muita habilidade a resolver as questões com os números de mols. Tenho que treinar!