(Urca 2022)
Aproximadamente, quantos mililitros de H2SO4 0,5 molar são necessários para dissolver 0,5 g de carbonato de cobre (II)?
Considere as massas molares (g/mol): H=1; C=12; O=16; S=32; Cu=63,5.
A primeira coisa que nós temos que fazer é montar a equação.
O ácido sulfúrico reage com o carbonato de cobre (II)
o cátion da primeira reage com o ânion da segunda formando sulfato de cobre e ácido carbônico
porém este último é instável e se decompõe em água e gás carbônico
O próximo passo é balanceá-la.
Inicialmente nós consideramos 1 mol de cada substância
No lado esquerdo temos 1 mol de H2SO4, se 1 molécula de ácido tem 2 átomos de H
H2SO4
em 1 mol de H2SO4 temos 2 mols de H.
Além dos átomos de hidrogênio ela também tem 1 átomo de enxofre e 4 de oxigênio
H2SO4
novamente, em 1 mol teremos 1 mol de S e 4 de O.
Aplicando exatamente a mesma lógica ao carbonato de cobre chegamos no seguinte resultado
Lado esquerdo
\(
\begin{cases}
2\; mols\; de\; H \\
1\; mol\; de\; S \\
7\; mols\; de\; O \\
1\; mol\; de\; Cu \\
1\; mol\; de\; C
\end{cases}
\)
Fazendo o mesmo processo no lado direito encontramos
Lado direito
\(
\begin{cases}
2\; mols\; de\; H \\
1\; mol\; de\; S \\
7\; mols\; de\; O \\
1\; mol\; de\; Cu \\
1\; mol\; de\; C
\end{cases}
\)
As quantidades de hidrogênio, enxofre, oxigênio etc. nos dois lados são iguais, equação balanceada podemos prosseguir.
Agora nós temos que calcular a massa de 1 mol de carbonato.
1 mol de Cu tem 63,5.
1 mol de C tem 12 g e 3 de O tem 48, somando tudo dá 123,5 g. Se 123,5 g de CuCO3 equivalem a 1 mol então 0,5 g vale …
123,5 g —----------- 1
0,5 g —-------------- x
x = 0,004 mol
Se 1 mol de CuCO3 reage com 1 de H2SO4 então 0,004 de carbonato reage com 0,004 de H2SO4
A concentração da solução de ácido é 0,5 molar, molar indica quantos mols de uma substância há em 1 litro de uma solução, sendo assim em 1 litro temos 0,5 mols de H2SO4, em quantos litros temos 0,004 (o suficiente para reagir com o carbonato)
1 —------------- 0,5
x —------------- 0,004
x = 0,008 L
De litro para ml nós multiplicamos por 1000 0,008 L = 8 ml