O alumínio reage com o excesso de ácido clorídrico para formar cloreto de alumínio aquoso e 46.5 mL de hidrogênio gasoso sobre a água a 27 graus Celsius e 751 mmHg. Quantos gramas de alumínio reagiram? A pressão parcial da água no 27 C é 26.8 mmHg.

Somos solicitados a encontrar o número de gramas de #"Al"# que reagiram, dadas algumas #"H"_2 (g)# características do produto.

Vamos primeiro escrever a equação química para esta reação:

#2"Al"(s) + 6"HCl"(aq) rarr2 "AlCl"_3(aq) + 3"H"_2 (g)#

A pressão total do sistema gasoso é dada como #751# #"mm Hg"#, e as pressão parcial de vapor de água é #26.8# #"mm Hg"# at #27^"o""C"#. A pressão de gás hidrogênio é assim

#P_"total" = P_ ("H"_2"O") + P_ ("H"_2)#

#P_ ("H"_2) = 751# #"mm Hg"# #- 26.8# #"mm Hg"# #= color(red)(724# #color(red)("mm Hg"#

Essa pressão nas atmosferas é

#724cancel("mm Hg")((1color(white)(l)"atm")/(760cancel("mm Hg"))) = color(red)(0.953# #color(red)("atm"#

Vamos agora usar a equação do gás ideal para encontrar o número de mols de #"H"_2# formado:

(#T = 27^"o""C" + 273 = 300# #"K"#)

#n = (PV)/(RT) = ((color(red)(0.953)cancel(color(red)("atm")))(0.0465cancel("L")))/((0.082057(cancel("L")•cancel("atm"))/("mol"•cancel("K")))(300cancel("K"))) = color(green)(0.00180# #color(green)("mol H"_2#

(volume convertido em litros aqui)

Usando os coeficientes da equação química, vamos encontrar agora o número relativo de moles de #"Al"# que reagem:

#color(green)(0.00180)cancel(color(green)("mol H"_2))((2color(white)(l)"mol Al")/(3cancel("mol H"_2))) = color(purple)(0.00120# #color(purple)("mol Al"#

Por fim, usaremos o massa molar de alumínio (#26.98# #"g/mol"#) para encontrar o número de gramas que reagiram:

#color(purple)(0.00120)cancel(color(purple)("mol Al"))((26.98color(white)(l)"g Al")/(1cancel("mol Al"))) = color(blue)(0.0324# #color(blue)("g Al"#

Assim, #color(blue)(0.0324# #sfcolor(blue)("grams of aluminum"# reagiu.