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Cu(s) + 4HNO3(conc) ----> Cu(NO3)2(aq) + 2NO2(g) + 2H2O(l)
Considerando que o nitrato de cobre (III) é obtido pela reação entre o cobre metálico e o ácido concentrado, de acordo com a reação química representada é correto afirmar que:
a)A relação estequiomética entre HNO3 e NO2 indica que 126,0 do ácido libera, no máximo, 14,4 L do gás, medido nas CNTP.
b)O cobre metálico recebe 4,0 mol de eletrons do acido nitricoao formar 1,0mol do nitrato de cobre (III)
c)A massa de nitrato de cobre (ll) obtida pela reação de 2,0mol de cobre com ácido nítrico suficiente é 188,0g
d) O acido nitrico concentrado atua como agente redutor ao tranferir elétrons do átomo de nitrogenio para o cobre metalico.
e)A proporção entre as massas de cobre e de ácido nítrico na reação química representada, é de 16:63
GENTE, ISSO É PERGUNTA DE VESTIBULAR, ALGUÉM PODE ME DIZER COMO VOU SABER RESOLVER ISSO APENAS COM A CONSULTA DA TABELA PERIODICA?
Soluções para a tarefa
A consulta da tabela periódica é apenas para você calcular as massas molares dos compostos:
Cu = 63,5 g/mol
HNO₃ = H + N + O₃ = 1 + 14 + 3 . 16 = 63 g/mol
Cu(NO₃)₂ = Cu + 2N + 6O = 63,5 + 2 . 14 + 6 . 16 = 187,5 g/mol
NO₂ = 14 + 2 . 16 = 46 g/mol
H₂O = 2H + O = 2 . 1 + 16 = 18 g/mol
Agora que já consultou a tabela periódica e conseguiu calcular todas as massas molares, basta analisar as afirmações:
a) A relação estequiomética entre HNO3 e NO2 indica que 126,0 do ácido libera, no máximo, 14,4 L do gás, medido nas CNTP. FALSO
Pela equação química dada, perceba que 4 HNO₃ produzem 2 NO₂.
4 mols de HNO₃ produzem 2 mols de NO₂. Ele deu a massa de 126 g de ácido. Para saber quanto isso corresponde em mols, basta jogar na fórmula do nº de mol (n):
n = m/M onde, m = massa = 126 g e M = massa molar = 63 g.
n = 126/63 = 2 mol.
Se 4 mol de HNO₃ produzem 2 mol de NO₂, logicamente 2 mol de HNO₃ produzem apenas 1 mol de NO₂.
Agora temos que nas CNTP 1 mol de qualquer gás sempre tem o volume de 22,4 L, portanto essa afirmação é falsa. Pois 126 g de ácido podem produzir até 22,4 L de NO₂.
b) O cobre metálico recebe 4,0 mol de elétrons do ácido nítrico ao formar 1,0 mol do nitrato de cobre (III). FALSO
Primeiro, vou corrigir o nitrato de cobre (III) que na verdade é o nitrato de cobre II, pois o cobre forma cátion do tipo Cu²⁺.
Agora veja, o cobre forma íons do tipo Cu²⁺, logo ele não recebe elétrons ele perde elétrons para o nitrogênio. Que no reagente está com o nox de +5 (HNO₃) e é reduzido (ganha elétrons) passando para o nox de +4 (NO₂).
Logo, essa afirmação é falsa.
c) A massa de nitrato de cobre (ll) obtida pela reação de 2,0mol de cobre com ácido nítrico suficiente é 188,0 g. FALSO
Pela equação dada percebe-se que 1 mol de cobre forma 1 mol de nitrato de cobre (II). Assim, usando as massas molares, temos:
63,5 g de cobre (1 mol) produzem 187,5 de nitrato de cobre (1 mol)
2 mols de cobre seria o dobro da massa, ou seja, 63,5 x 2 = 127 g e produziriam o dobre de nitrato de cobre, ou seja, 187,5 x 2 = 375 g.
Logo, essa alternativa também é falsa.
d) d) O acido nítrico concentrado atua como agente redutor ao transferir elétrons do átomo de nitrogênio para o cobre metálico. FALSO
Falso, o cobre metálico tem nox = 0, pois é um elemento em estado fundamental e passa para o nox = +2 depois de reagir. Como o cobre perde elétrons ele sofre oxidação e, por isso, ele é o agente redutor. Pois ele faz o nitrogênio ser reduzido (ganhar elétrons).
e) A proporção entre as massas de cobre e de ácido nítrico na reação química representada, é de 16:63. VERDADEIRA
Veja que 1 mol de cobre reage com 4 mol de ácido nítrico, pela equação balanceada fornecida. Assim, temos que:
63,5 g de cobre ( 1 mol) estão para 4 x 63 g de ácido nítrico (4 mols)
Assim, 63,5 g de cobre estão para a massa de 252 g de ácido nítrico. Fazendo a razão (divisão de um pelo outro), teremos:
63,5 /252 = 0,252 (valor arredondado)
Ou seja a massa de cobre é 0,25 da massa do ácido nítrico.
Se a massa molar do ácido nítrico = 63 g/mol. A massa de cobre que reage com isso será 63 x 0,252 = 15,876 g (aproximadamente 16 g). Desse modo essa é alternativa correta.
Alternativa correta é a letra E