Question

- Um professor de Química realizou a seguinte experiência
no laboratório: em um reator, introduziu uma amostra de dióxido de manganês e, em
seguida, adicionou ácido clorídrico em excesso. Dentre os produtos formados, houve
um gás que, ao ser desprendido, foi borbulhado em uma solução de hidróxido de sódio
concentrado a quente, produzindo 21,3 g de clorato de sódio.
reações que se passam ao longo de todas as etapas do experimento.
MnO2(s) + 4HCl(aq) ----------------> Cl2(g) + MnCl2(aq) + 2H2O(l) (1)
6NaOH(aq)+ 3Cl2(g) ---------------> 5NaCl(aq) + NaClO3(s) + 3H2O(l) (2)
a) Calcule a massa da amostra de dióxido de manganês que foi introduzida no reator
inicialmente.

Answer 1

Primeira reação : MnO2(s) + 4HCl(aq) ----> Cl2(g) + MnCl2(aq) + 2H2O(l)

Segunda reação :6NaOH(aq)+ 3Cl2(g) ----> 5NaCl(aq) + NaClO3(s) + 3H2O(l)

Da segunda reação foram formados 21,3 g de NaClO3.

A) O enunciado pede a quantidade , em massa, de MnO2(s) introduzida no reator. Para isso precisamos fazer as reaçoes inversas :

Sabe-se que produziu 21,3 g de NaClO3 cuja massa molar é 106,44 g/mol , vamos descobrir então quantos mols foram produzidos:

1 mol ----- 106,44 g

 x mol --- 21,3

x= 0,2 mol

A reação abaixo produziu então 0,2 mol de   NaClO3

6NaOH(aq)+ 3Cl2(g) ----> 5NaCl(aq) + 1NaClO3(s) + 3H2O(l)

Sabendo que 3 mols de Cl2 forma 1 mol de NaClO3 vamos descobrir quanto de Cl2 seria necessário para formar os 0,2 mol de NaClO3

3 mol Cl2 ----- 1 mol NaClO3

X mol Cl2 ------ 0,2 mol   NaClO3

x= 0,6 mol

Então temos que 0,6 mol de Cl2 reagiram. Sabendo que esse Cl2 provém da primeira reação :

MnO2(s) + 4HCl(aq) ----> Cl2(g) + MnCl2(aq) + 2H2O(l)

Podemos descobrir quantos mols de dióxido de manganes foi introduzido para gerar 0,6 mol de Cl2 :

1 mol MnO2 ----- 1 mol Cl2

x mol MnO2 ----- 0,6 mol Cl2

X= 0,6 mol

Agora sabendo que a massa molar do MnO2 é 86,93 temos que :

86,03*0,6= 51,62 g de dióxido de manganês que foi introduzida no reator inicialmente

Espero ter ajudado!