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Ciências da Natureza e suas Tecnologias
medium

Questão de Ciências da Natureza e suas Tecnologias #019e5bea

Enunciado da Questão
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
#Estequiometria
Médio

Um assistente de laboratório precisou descartar sete frascos contendo solução de nitrato de mercúrio(I) que não foram utilizados em uma aula prática. Cada frasco continha 5,25 g de dissolvidos em água. Temendo a toxidez do mercúrio e sabendo que o tem solubilidade muito baixa, o assistente optou por retirar o mercúrio da solução por precipitação com cloreto de sódio (NaCl), conforme a equação química:

Hg2(NO3)2(aq)+2NaCl(aq)→Hg2Cl2(s)+2NaNO3(aq)Hg_2(NO_3)_2(aq) + 2 NaCl(aq) \rightarrow Hg_2Cl_2(s) + 2 NaNO_3(aq)

Na dúvida sobre a massa de NaCl a ser utilizada, o assistente aumentou gradativamente a quantidade adicionada em cada frasco, como apresentado no quadro.

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O produto obtido em cada experimento foi filtrado, secado e teve sua massa aferida. O assistente organizou os resultados na forma de um gráfico que correlaciona a massa de NaCl adicionada com a massa de Hg2Cl2 obtida em cada frasco. A massa molar do Hg2 (NO3 )2 é 525 g mol–1, a do NaCl é 58 g mol–1 e a do Hg2Cl2 é 472 g mol–1. Qual foi o gráfico obtido pelo assistente de laboratório?

A

Gráfico A

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B

Gráfico B

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C

Gráfico C

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D

Gráfico D

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Correta
E

Gráfico E

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Explicação Oficial / Explicações da Comunidade

A questão envolve estequiometria de uma reação de precipitação. Primeiro, calcula-se a quantidade de Hg2(NO3)2 em cada frasco: 5,25 g / 525 g/mol = 0,01 mol. Pela equação, 1 mol de Hg2(NO3)2 reage com 2 mol de NaCl, formando 1 mol de Hg2Cl2. Portanto, para reagir completamente com 0,01 mol de Hg2(NO3)2, são necessários 0,02 mol de NaCl, que correspondem a 0,02 mol × 58 g/mol = 1,16 g de NaCl. A massa máxima de Hg2Cl2 formada é 0,01 mol × 472 g/mol = 4,72 g. Assim, à medida que se adiciona NaCl, a massa de Hg2Cl2 aumenta linearmente até que todo o Hg2(NO3)2 seja consumido, quando se atinge o patamar de 4,72 g. O ponto de equivalência ocorre com 1,16 g de NaCl, mas como as massas adicionadas são 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4 g, o patamar é atingido a partir de 1,2 g (pois 1,0 g é insuficiente e 1,2 g já ultrapassa o necessário). O gráfico correto é aquele que mostra crescimento linear até cerca de 1,2 g e depois se mantém constante. A opção que apresenta esse comportamento é a D. As demais opções mostram: A - crescimento linear contínuo (ignora o limite do reagente); B - curva que se aproxima assintoticamente do patamar (mas a estequiometria é linear até o ponto de equivalência); C - crescimento seguido de queda (não há consumo do produto); E - crescimento seguido de queda (também incorreto).