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 )
Soluções para a tarefa
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 =
onde n = número de mols
m = massa
MM = massa molar
Substituindo temos:
n =
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:
massa de Cl₂ ⇒
massa de NaOH ⇒
Portanto para produzir 1490g de Hipoclorito de sódio, são necessários 1420g de Cloro e 1600g de soda cáustica.
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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