PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 13 (1º semestre · 1º dia · Grupo 1) da 2ª etapa da UFG 2010
Cloreto de cobre II tem grande aplicação em sínteses orgânicas e como catalisador. Esse sal pode ser encontrado nas formas anidra ou hidratada. A fórmula molecular do sal hidratado é \ce{CuCl2} \cdot n\ce{H2O}, onde n representa o número de moléculas de água presentes na estrutura do cristal. Com base nessas informações, considere:
a) se 2,6 g do sal hidratado são aquecidos de forma completa, restando 2,0 g do sal anidro, qual é a fórmula molecular do sal hidratado? (3,0 pontos)
b) O sal anidro se decompõe em altas temperaturas, formando cloreto de cobre I e um gás. Escreva a reação química que representa esse processo. (2,0 pontos)
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Resolução comentada
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a) A massa de água perdida no aquecimento é a diferença entre a massa do sal hidratado e a do anidro:
Para achar n, comparamos o número de mols de água com o de \ce{CuCl2}. As massas molares são \ce{CuCl2} = 63{,}5 + 2\cdot 35{,}5 = 134{,}5\ \text{g/mol} e \ce{H2O} = 18\ \text{g/mol}.
- n_{\ce{H2O}} = \dfrac{0{,}6}{18} \approx 0{,}033\ \text{mol}
- n_{\ce{CuCl2}} = \dfrac{2{,}0}{134{,}5} \approx 0{,}0149\ \text{mol}
- n = \dfrac{0{,}033}{0{,}0149} \approx 2{,}2
Como n deve ser um número inteiro e os dados do enunciado têm poucos algarismos significativos (2,6 g e 2,0 g), o valor mais próximo é n = 2. Isso é coerente: a massa molar de \ce{CuCl2}\cdot 2\ce{H2O} é 170{,}5\ \text{g/mol}, e a razão 134{,}5/170{,}5 \approx 0{,}79 é próxima de 2{,}0/2{,}6 \approx 0{,}77.
Fórmula do sal hidratado: \ce{CuCl2}\cdot 2\ce{H2O}.
b) Na decomposição térmica, o cobre se reduz de \text{Cu}^{2+} para \text{Cu}^{+}. Para a carga se conservar, parte do cloreto se oxida a \ce{Cl2}, que é o gás liberado. Balanceando, temos:
Reação: 2\ \ce{CuCl2(s)} \to 2\ \ce{CuCl(s)} + \ce{Cl2(g)}.
Assuntos: Fórmulas mínima, molecular e percentual, Leis ponderais e balanceamento.
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Fonte: UFG 2ª etapa 2010 · 1º semestre · 1º dia · Grupo 1. Prova oficial ↗