Question

O hipoclorito de sódio, é uma substância comercializada, em solução aquosa, com o nome de água sanitária ou água de lavadeira, possuindo propriedades bactericidas e alvejantes. Esse sal é produzido a partir de cloro e de soda cáustica, de acordo com a reação equacionada a seguir: Cl2 + NaOH → NaCl + NaClO + H2O Determine as massas de cloro e de soda cáustica necessárias à obtenção de 1490g de hipoclorito de sódio.(Empregue os seguintes valores de massa molar: Cl2 = 71,0g/mol . NaOH = 40,0g/mol . NaClO= 74,5g/mol )

Answer 1

Para resolvermos esta questão é necessário sabermos: 
Balancear equações, calcular quantidade de matéria e massa tendo apenas massa molar.

Primeiro vamos checar se a equação está balanceada:

Cl₂ + NaOH ⇄ NaCl + NaClO + H₂O

Reagente / Produtos
Cl = 2 / 2
Na = 1 / 2
O = 1 / 2
H = 1 / 2
A equação não está balanceada. Os elementos Na, O e H precisam ser balanceados. Para isso, multiplicamos por dois o NaOH.
Cl₂ + 2NaOH ⇄ NaCl + NaClO + H₂O

Vamos verificar se agora está balanceado:
Reagente / Produtos
Cl = 2 / 2
Na = 2 / 2
O = 2 / 2
H = 2 / 2

Agora sim! Nossa equação é: Cl₂ + 2NaOH ⇄ NaCl + NaClO + H₂O
Queremos a massa de Cloro (Cl₂) e de soda cáustica (NaOH) necessárias para a obtenção de 1490g de hipoclorito de sódio (NaClO)

Com a reação balanceada fica fácil estabelecer a relação estequiométrica.
1 mol de Cl₂ + 2 mols de NaOH formam 1 mol de NaClO

Vamos ver quantos mols de hipoclorito são equivalente a 1490g:
pela fórmula que relaciona número de mols com massa e massa molar temos:

n = $\frac{m}{MM}$

onde n = número de mols
m = massa
MM = massa molar

Substituindo temos:
n = $\frac{1490}{74,5}$
n = 20 mols

voltando na relação estequiométrica:
1mol de Cl₂ + 2 mols de NaOH → 1 mol de NaClO
Como temos 20 mols de NaClO, basta multiplicar os outros fatores por 20:
20 mols de Cl₂ + 40 mols de NaOH → 20 mols de NaClO

Agora encontramos as massas necessárias:

utilizando a mesma equação anterior:
$n=\frac{m}{MM}$
$m=n*MM$
massa de Cl₂ ⇒ $m=20*71=1420g$
massa de NaOH ⇒$m=40*40=1600g$

Portanto para produzir 1490g de Hipoclorito de sódio, são necessários 1420g de Cloro e 1600g de soda cáustica.

Answer 2

As massas de cloro e soda cáustica necessárias para a obtenção de 1490g de hipoclorito de sódio serão, respectivamente, 1420g e  1600g.

Primeiramente, deve-se balancear a equação. Depois disso, ela será apresentada da seguinte forma:

Cl2 + 2 NaOH → NaCl + NaClO + H2O

Agora, deve-se calcular qual a quantidade de mols presente em 1490g de hipoclorito de sódio.

74,5g - 1 mol de NaClO

1490g - x mol de NaClO

x = 20 mol de NaClO

Como o coeficiente de Cl2 é 1, também serão necessários 20 mol de cloro para a obtenção do hipoclorito de sódio. Pode-se, então, fazer o seguinte cálculo para obter a massa:

1 mol de Cl2 - 71g

20 mol de Cl2 - y g

y = 71 * 20

y = 1420g de Cl2

O coeficiente de NaOH é 2, e portanto, será necessário o dobro dos 20 mol iniciais para a obtenção do hipoclorito de sódio, resultando em 40 mol de soda cáustica. Para calcular essa massa, pode-se fazer outra regra de três simples:

1 mol de NaOH - 40g

40 mol de NaOH - z g

z = 40 * 40

z = 1600g de NaOH

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