(Fmp 2017)
O vidro é um sólido iônico com estrutura amorfa, a qual se assemelha à de um líquido. Forma-se pela solidificação rápida do líquido, em que os cristais não conseguem se organizar. Seu principal componente é a sílica, (SiO2), que constitui 70% do vidro e é fundida juntamente com óxidos de metais, que alteram o arranjo das ligações do sólido, tornando-o uma estrutura semelhante a de um líquido. Ao ser gravado na sua decoração, a sílica do vidro sofre ataque do íon F- como a seguir:
Para criar um efeito decorativo em uma jarra que pesa 2,0 kg, a massa de ácido fluorídrico que deve ser empregada é
Dados: Si = 28 g/mol; O = 16 g/mol; H = 1 g/mol; F = 19 g/mol
Quando formos trabalhar com equações a primeira coisa que temos que fazer é balanceá-la.
Para as substâncias que não tem o número estequiométrico nós consideramos 1 mol
No lado esquerdo nós temos 1 mol de SiO2
1 SiO2
se em 1 molécula de SiO2 há 1 átomo de Si, então em 1 mol de sílica nós temos 1 mol de Si.
Simples não?!
E como são 2 átomos de O em 1 molécula de SiO2
SiO2
então em 1 mol temos 2 mols de O.
6 mols de HF, 1 átomo de H na molécula de ácido fluorídrico, portanto em 6 mols temos 6 mols de H e 6 mols de F.
\(
\begin{cases}
1\; mol\; de\; Si \\
\\
2\; mols\; de\; O \\
\\
6\; mols\; de\; H \\
\\
6\; mols\; de\; F
\end{cases}
\)
Agora vejamos o lado direito.
1 mol de Si
6 mols de F
6 mols de H
e 2 de O
As quantidades de Si nos lados esquerdo e direito são iguais.
O mesmo vale para O, H e F
Lado esquerdo
\(
\begin{cases}
1\; mol\; de\; Si \\
\\
2\; mols\; de\; O \\
\\
6\; mols\; de\; H \\
\\
6\; mols\; de\; F
\end{cases}
\)
Lado direito
\(
\begin{cases}
1\; mol\; de\; Si \\
\\
2\; mols\; de\; O \\
\\
6\; mols\; de\; H \\
\\
6\; mols\; de\; F
\end{cases}
\)
Equação balanceada podemos prosseguir.
Se 70% do peso da jarra corresponde à sílica e ela tem 2 kg, então 1,4 kg é de SiO2.
x gramas de SiO2 reagem com y gramas de HF
quais os valores de x e y?
Nós já calculamos que 1 mol de SiO2 tem 1 mol de Si. A questão deu que 1 mol de Si tem 28 g.
Temos também 2 mols de O, cada um com 16 g o que dá 32 g.
Somando tudo dá 60 g.
Aplicando o mesmo raciocínio para 6 HF descobrimos que os 6 mols têm 120 g
Quantos quilos de ácido nós precisamos para reagir com 1,4 kg de sílica
