Question

O óxido de silício (massa molar 60,9 g mol-1) reage com ácido fluorídrico (massa molar 20 g mol-1) como representado na equação química abaixo, não balanceada:

SiO2 + HF --o SiF4 + H20

Para consumir completamente 2 mols de SiO2 empregando-se uma solução aquosa de ácido fluorídrico com 48% em massa de HF e densidade 1,23 g cm-3, o volume mínimo, em mL, a ser utilizado dessa solução deve ser aproximadamente igual a?

A) 48
B) 96
C) 154
D) 193
E) 271

Answer 1

Inicialmente vamos balancear a reação

$SiO_2+HF\rightarrow SiF_4+H_2O$
Balanceando o flúor:
$SiO_2+4HF\rightarrow SiF_4+H_2O$
Balanceando o oxigênio:
$SiO_2+4HF\rightarrow SiF_4+2H_2O$

Agora temos que a proporção entre o óxido de silício e o ácido fluorídrico é de 1:4. Logo, para consumir 2 mols do óxido são necessários 8 mols do ácido. Vamos converter essa quantidade de matéria em massa. Para o ácido temos:

$m=n\times M=8\times 20=\rightarrow \boxed{m=160g}$

A solução corresponde a 48% de massa do ácido logo precisamos de:

$m_s=\dfrac{m}{0,48}=\dfrac{160}{0,48}\rightarrow \boxed{m_s=333,33g}$

Temos que a densidade da solução é dada logo:

$d=\dfrac{m}{V}\rightarrow V=\dfrac{m}{d}=\dfrac{333,33}{1,23}\rightarrow \boxed{V=271cm^3}$

Temos que o volume final é de:

$\boxed{V=271cm^3=271ml}$

Resposta certa letra E