IME/ITA ⇒ (IME-1990) Físico-Química Tópico resolvido

[Jigsaw]

(IME-1990) Dez gramas de uma liga de cobre e prata são tratados com ácido sulfúrico a quente, liberando 2,1 L de um gás, medidos nas CNTP. Calcule a composição percentual da liga, usando as seguintes massas atômicas aproximadas: O = 16, S = 32, Cu = 64 e Ag = 108.

Resposta

---

S/ GAB

[Tassandro]

Jigsaw,
Reações (dessa vez eu não erro!)
[tex3]2Ag+2H_2SO_4\to1Ag_2SO_4+1SO_2+2H_2O\\
1Cu+2H_2SO_4\to1CuSO_4+1SO_2+2H_2O[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]2Ag+2H_2SO_4\to1Ag_2SO_4+1SO_2+2H_2O\\
1Cu+2H_2SO_4\to1CuSO_4+1SO_2+2H_2O[/tex3]

Para a primeira reação, temos x g de prata e volume V1 de SO2 gerado, por estequiometria
[tex3]\frac{216}{x}=\frac{22,4}{V_1}\implies V_1=\frac{22,4x}{216}L[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\frac{216}{x}=\frac{22,4}{V_1}\implies V_1=\frac{22,4x}{216}L[/tex3]

Para a segunda, temos y g de Cu e volume V2 de SO2:
[tex3]\frac{64}{y}=\frac{22,4}{V_2}\implies V_2=\frac{22,4y}{64}L[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\frac{64}{y}=\frac{22,4}{V_2}\implies V_2=\frac{22,4y}{64}L[/tex3]

Pelo enunciado,
[tex3]V_1+V_2=2,1\implies \frac{22,4x}{216}+\frac{22,4y}{64}=2,1\\
x+y=10[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]V_1+V_2=2,1\implies \frac{22,4x}{216}+\frac{22,4y}{64}=2,1\\
x+y=10[/tex3]

Resolvendo esse maravilhoso sistema:
[tex3]x=5,68\text{ g},y=4,32\text{ g}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]x=5,68\text{ g},y=4,32\text{ g}[/tex3]

[Jigsaw]

Tassandro, encontrei uma resolução "alternativa" no Fórum pir2:
por <Mourão> em Qui 05 Jan 2012, 15:33
https://pir2.forumeiros.com/t21688-estequiometria

AgradecerEstequiometria Empty Re: Estequiometria
Mensagem por pedrim27 em Seg 25 Jan 2016, 14:07

Por causa dos arredondamentos, parece que houve uma pequena variação do resultado.

4455.gif (7.95 KiB) Exibido 2856 vezes

[Tassandro]

Acho que o jeito mais direto de resolver essa questão é assim mesmo.

[Jigsaw]

Tassandro, encontrei uma resolução "alternativa" no Fórum pir2:
por BatataDoFuturo em Dom 27 Mar 2016, 00:49
https://pir2.forumeiros.com/t107805-ime ... uiometrico

Re: IME - RJ Cálculo Estequiométrico
Mensagem por Ronaldo Miguel em Dom 27 Mar 2016, 20:43

Considerando a Equação Balanceada como sendo:

H2SO4 + Cu ---> CuSO4 + H2 (pela interpretação do Enunciado conclui-se que o gás é o gas hidrogénio)


Se formos a fazer a correspondência(relação), temos o seguinte:


MM-MassaMolado Cobre(Cu)---> Vm(H2); o tal gás pela qual se pretende relacionar
63,5gr/mol---->22,4l de H2
x(gr/mol)------>2,1l; Logo tirámos que X(massa do Cobre)= 5,9gr.
Como querem em percentagem, temos que


A Massa do Cobre(Dada já no enunciado) 10gr/mol---> 100%
5,9gr(que cálculamos a partir do gás hidrogénio)--->X(%)


Logo, X=59%, respectivamente.


Espero ter ajudado

[Tassandro]

Jigsaw,
Mas a reação dessa última solução só ocorreria se o H2SO4 estivesse concentrado, não? Ou estou enganado?

[Ósmio]

Tassandro,

Concordo com você Tassandro.

Para gerar gás hidrogênio na reação, a espécie que são os íons H+, que tem um potencial de redução igual a 0V. Já o cobre tem um potencial de oxidação menor que zero. Se você então determinar a ddp do sistema, daria um número negativo, ou seja, não é possível que ocorre esse tipo de reação.

No caso do H2SO4 concentrado, quem se reduz é o ânion sulfato a SO2 e seu potencial é suficientemente maior para compensar a oxidação do cobre.