IME/ITA ⇒ (IME 2001) Estequiometria Tópico resolvido

[Deleted User 23699]

Uma mistura de sulfeto de zinco e sulfeto de antimônio III pesa 2,0g. Esta mistura é tratada com ácido clorídrico em excesso e os gases resultantes passam através de um tubo aquecido e revestido internamente com dióxido de chumbo. Sabendo-se que ocorre um aumento de massa no tubo de 0,2965g, determine a composição da mistura. Dada a reação:

[tex3]2H_2S+PbO_2\rightarrow 2H_2O+PbS_2[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]2H_2S+PbO_2\rightarrow 2H_2O+PbS_2[/tex3]

Resposta

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0,6g de ZnS e 1,4g de Sb2S3

[Ósmio]

Olá Zhadnyy,

Perceba que o único jeito de resolver o problema será considerando que a água gerada está na forma de vapor, não interferindo no aumento da massa do tubo. Sendo assim, devemos apenas considerar o acréscimo de massa no tubo a partir do dióxido de chumbo que gera o sulfeto.

[tex3]PbO_2\rightarrow PbS_2\\\Delta m=(32-16)*2=32g[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]PbO_2\rightarrow PbS_2\\\Delta m=(32-16)*2=32g[/tex3]

Mas perceba que a massa aumenta em 32g a cada 2 mol de sulfeto. Se temos um aumento de 0,2965g, então teremos um total de 0,0185mol de sulfeto que reagiram. Vamos agora analisar as reações de geração de sulfeto de hidrogênio:

[tex3]ZnS + 2HCl\rightarrow ZnCl_2+H_2S\\Sb_2S_3+6HCl\rightarrow 2SbCl_3+3H_2S [/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]ZnS + 2HCl\rightarrow ZnCl_2+H_2S\\Sb_2S_3+6HCl\rightarrow 2SbCl_3+3H_2S [/tex3]

Assim, se temos n mols de sulfeto de zinco, n mols do gás serão gerados. Da mesma maneira, se há m mols de sulfeto de antimônio (iii), teremos 3m mols do gás. Assim, o somatório do número de mols do gás gerado em função dos sais iniciais será:

[tex3]0,0185=n+3m[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]0,0185=n+3m[/tex3]

Calculando a massa molar de cada um dos sais, o de zinco ficará 97,5g/mol e do antimônio, 340g/mol aproximadamente. Calculando a massa de cada um deles em função do número de mols presentes na mistura inicial:

[tex3]\begin{cases}
2=n*97,5+340*m \\
0,0185=n+3*m
\end{cases}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\begin{cases}
2=n*97,5+340*m \\
0,0185=n+3*m
\end{cases}[/tex3]

Resolvendo sistema:

[tex3]n=6,1*10^{-3}mol\\m=4,13*10^{-3}mol[/tex3]

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[tex3]n=6,1*10^{-3}mol\\m=4,13*10^{-3}mol[/tex3]

Multiplicando cada um pelas respectivas massas molares, ficaremos com o seguinte resultado APROXIMADO:

[tex3]m_{ZnS}=0,60g\\m_{Sb2S3}=1,40g[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]m_{ZnS}=0,60g\\m_{Sb2S3}=1,40g[/tex3]