Question

sabendo que 5,4 g de alumínio reagiram completamente com ácido sulfúrico formando sulfato de alumínio e gás hidrogênio; calcule o número de mols de ácido sulfúrico consumindo. A massa de sulfato de alumínio produzida, o volume de H2 liberado . Dados: Al=27 g/mol;S=32g/mol;O=16g/mol

Answer 1

A reação balanceada é:
2Al +3H2SO4 ---> Al2(SO4)3 + 3H2

Cada 2 mols de Al reagem com 3 de H2SO4. Então primeiro calculamos quantos mols de Al reagiu:
n=m/MM    ---- m(Al)=5,4g    ----     MM(Al)=27g/mol
n(Al)=5,4/27=0,2mols

Para descobrir o número de mols de ácido sulfúrico consumido, faz uma regra de três:
2mols Al  -------- 3mols H2SO4
0,2mols Al ------ x
x=0,2.3/2=0,3 mols

Foram consumidos 0,3 mols de ácido sulfúrico.

2 mols de Al produzem 1 de sulfato de alumínio.
Então 0,2mols de Al produzirão 0,1 de sulfato de alumínio.

n=m/MM ----> m=n.MM

n(sulfato)=0,1mol
MM(sulfato)=2.27 +3.(32+4.16)=342g/mol

m(sulfato)=0,1.342=34,2g

Foram produzidos 34,2g de sulfato de alumínio.

Para cada 2 mols de Al é gerado 3 de H2, então, assim como no calculo do ácido, para 0,2 mols de Al é gerado 0,3 mols de H2.
n(H2)=0,3.

Para o calculo do volume de H2, não é dada as condições, logo assume-se que é nas CNTPs.

Se souber que 1mol de qualquer gás nas CNTPs sempre ocupa 22,4L
É só fazer uma regra de 3.
1mol--------22,4L
0,3mol -------x
x=6,72L

É gerado 6,72L de hidrogênio.

OBs: Caso queira calculo completo do volume de H2:
A equação dos gases ideais é:
P.V=n.R.T
V=n.R.T/P
n(H2)=0,3
Nas CNTP:
P=1atm
T=273K
R=0,082atm.L/mol.K

V=n.R.T/P
V=0,3.0,082.273/1
V=6,72L

Espero ter ajudado :)