Química Geral ⇒ Fuvest reações Tópico resolvido

[Lars]

Para estudar a variação de temperatura associada à reação entre Zn(s) e Cu2+(aq), foram realizados alguns ex - perimentos independentes, nos quais diferentes quan - tidades de Zn(s) foram adicionadas a 100 mL de diferentes soluções aquosas de CuSO4. A temperatura máxima (Tf ) de cada mistura, obtida após a reação entre as substâncias, foi registrada conforme a tabela:
a) Escreva a equação química balanceada que representa a transformação investigada.
b) Qual é o reagente limitante no experimento 3? Explique.
c) No experimento 4, quais deveriam ser os valores de X e Y para que a temperatura T4 seja a maior possível? Justifique sua resposta.

Resposta

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Cu2+ + zn -> cu + zn2+
Cu2+
X=0,5
Y=0,5

Se alguém conseguir e puder dar uma força no item b e c excepcionalmente seria fantástico.
Abç

[AndQ]

Dada a reação química:
Cu²⁺ + Zn -> Cu + Zn²⁺

Observa-se que a proporção entre os reagente é 1:1
No experimento 3, tem-se um excesso de Zn (0,7 mols), pois como a proporção em mols é 1:1, o correto seria ter também 0,7 de Cu²⁺. Desse modo, Zn é o reagente em excesso e Cu²⁺ o limitante.

Agora a letra C.
A primeira coisa a ser observado é que a soma do número de mols de Zn e Cu tem que dar 1 no experimento 4. Então como saber qual a melhor proporção em mols? Segue o raciocínio.
No experimento 1, nenhuma reação acontece e a temperatura se mantém em 25°C
No experimento 2, apenas 0,2 reagem (observe o limitante) e a temperatura aumenta em 1,9.
No experimento 3, como vimos na letra C, apenas 0,3 mols reagem e a temperatura aumenta proporcionalmente.
Agora, no experimento 4, a melhor combinação para a reação seria uma em que não tivesse limitante ou excesso, assim toda a quantidade de Zn e Cu reagiriam, e essa opção é 0,5 de X e 0,5 de Y. (Outras opções para comparação: 0,6 Zn e 0,4 Cu, apenas 0,4 reagiriam por exemplo.)