Question

(UFF-RJ) Um cubo (maciço) de ferro, com 1,0 cm de aresta, é totalmente dissolvido por ácido clorídrico de 29,2% em peso e densidade 1,2g/ml
Considere a reação descrita e determine:
(Dados: densidade (Fe): 7,5g/cm³; massas molares: Fe=56g/mol, HCl=36,5g/mol)
a)a massa (em gramas) do gás liberado
b)o volume (em litros) desse gás a O°C e 5 atm de pressão
c)o volume (em litros) do ácido gasto
d)a massa (em gramas) do sal formado

Answer 1

Oi Marcos:

Dada a reação balanceada:

$Fe_{ (s) }\quad +\quad 2HCl_{ (aq) }\quad \longrightarrow \quad FeCl_{ 2 }_{ (aq) }\quad +\quad 2H_{ 2 }_{ (g) }\uparrow$

Primeiramente acharemos o volume do cubo:

$V=a^{ 3 }\\ V=1^{ 3 }\\ V=1cm^{ 3 }$

Agora acharemos a massa do Ferro:

$d=\frac { m }{ V } \\ \\ m=7,5*1\\ m=7,5g$

Pela estequiometria da reação 1:2 acharemos o valor da massa do gás hidrogênio:

$56g\quad de\quad Fe\quad -\quad 2*1g\quad de\quad H_{ 2 }\\ 7,5g\quad de\quad Fe\quad -\quad x\\ \\ \boxed {x=0,268g\quad de\quad H_{ 2 }}$

Usando a equação de Clapeyron acharemos o volume desse gás:

$P*V=n*R*T\\ 5*V=\frac { 0,268 }{ 2 } *0,082*273\\ \\ \boxed {V=0,6L}$

Como a estequiometria da reação entre o HCl e o H2 é de 2:2, podemos concluir que o número de mols de HCl é 0,268.

Com isso acharemos o valor da massa desse ácido:

$m_{ 1 }=MM*n\\ m_{ 1 }=36,5*0,268\\ m_{ 1 }=9,782g\quad de\quad HCl$

Através do título acharemos a massa da solução:

$T=\frac { m_{ 1 } }{ m } \\ \\ 0,292=\frac { 9,782 }{ m } \\ \\ m=33,5g$

Agora através da densidade acharemos o volume:

$d=\frac { m }{ V } \\ \\ V=\frac { 33,5 }{ 1,2 } \\ \\ \boxed{V=0,03L}$

Pela estequiometria da reação podemos achar a massa do cloreto de ferro II:

$56g\quad de\quad Fe\quad -\quad 127g\quad de\quad FeCl_{ 2 }\\ 7,5g\quad de\quad Fe\quad -\quad y\\ \\ \boxed {y=17,01g\quad de\quad FeCl_{ 2 }}$

Espero ter ajudado, Att.