Questão 8850
FUVEST 2016
(FUVEST - 2016)
Sabe-se que os metais ferro (Fe0), magnésio (Mg0) e estanho (Sn0) reagem com soluções de ácidos minerais, liberando gás hidrogênio e formando íons divalentes em solução.
Foram feitos três experimentos em que três amostras metálicas de mesma massa reagiram, separada e completamente, com uma solução aquosa de ácido clorídrico (HCℓ(aq)) de concentração 0,1 mol/L.
Os resultados obtidos foram:
Colocando-se os valores de V1, V2 e V3 em ordem decrescente, obtém-se
Note e adote:
Massa molar (g/ mol) : Mg ....... 24
Fe ....... 56
Sn ...... 119
V2 > V3 > V1
V3 > V1 > V2
V1 > V3 > V2
V2 > V1 > V3
V1 > V2 > V3
Gabarito:
V2 > V1 > V3
Resolução:
A reação do ferro puro com o ácido clorídrico é:
Sabemos que a massa de ferro puro utilizado no experimento 1 é de 5,6 gramas. Desse modo, podemos encontrar o número de mols de HCl e, sabendo sua concentração, o volume gasto para reagir:
1 mol de Fe ______ 2 mols de HCl
56g de Fe _______ 2 mols de HCl
5,6g de Fe _______ x mols de HCl
x = 0,2 mols de HCl
A concentração do HCl é de 0,1 molL-1:
0,1 mol de HCl _____ 1 litro
0,2 mol de HCl _____ V1 litro
V1 = 2 litros de HCl
Nos outros casos, teremos a mesma quantidade de massa, mas uma mistura de ferro e magnésio e ferro e estanho. O número de mols da mistura de ferro e magnésio pode ser obtido por:
Em que MM(Fe + Mg) será a média ponderada da mistura entre ferro e magnésio, dependendo da quantidade de cada elemento ('a' e 'b'). Como o magnésio apresenta massa molar menor que a do ferro, o número de mols final dessa mistura será maior que a do ferro puro. Dessa forma, teremos maior número de mols de HCl para reagir com essa mistura e, consequentemente, maior será o volume utilizado (V2).
O mesmo vale para a mistura de ferro com estanho:
Mas nesse caso, o estanho apresenta maior massa molar, fazendo com que o número de mols seja menor. Sendo assim, o número de mols de HCl que vão reagir será menor e, consequentemente, menor será o volume (V3)