Question

Sabe-se que o carbonato de sódio
(Na2CO3) reage com ácido sulfúrico
(H2SO4) produzindo sulfato de sódio
(Na2SO4), água e gás carbônico. Utilizando-se 13,25g de uma soda comercial
(Na2CO3 impuro) e H2SO4 suficiente, obtemos 3L a 0,82atm e 27°C de gás carbônico. Qual o teor de impurezas da soda?

RESPOSTA: 20%​

Answer 1

Olá, antes de mais nada montamos a equação e analisamos se está balanceada:

$Na_{2}CO_{3} + H_{2}SO_{4}   - ->  Na_{2}SO_{4} + H_{2}O + CO_{2}$

Tudo certo. O exercício pede o teor das impurezas em 13,25g de soda, para descobrirmos isso precisamos saber o quanto de CO2 essa mesma massa produziria se fosse pura, então:

Calculamos a massa molar do Na2CO3:  23*2 + 12 + 16*3 = 106 g/mol

Sabemos, a partir da equação, que essa massa produz 1 mol de CO2, necessitamos do volume desse CO2 nas condições que o exercício nos apresentou, para isso usamos a equação de Clapeyron:

*Lembrando que a temperatura tem que estar em Kelvin 27 ºC = 300K, R=0,082 e n=1.

$PV=nRT$

$0,82V=0,082*300$

$V = 30$  Litros

Fazendo a regra de 3:

106 g   ------ 30L

13,25 g ------   X

X = 3,75 L

Então 13,25 g de soda sem impurezas produzem 3,75 Litros de CO2

O exercício nos diz que essa massa só produziu 3 Litros, então é só calcular a porcentagem que esse excedente de 0,75L representa:

3,75 L ------- 100%

0,75 L ------- X

Resposta :  X = 20%

Espero ter ajudado, abraços!