PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 9 (2º semestre · 2º dia · Grupo 2) da 2ª etapa da UFG 2011
O sulfeto de sódio é um produto bastante utilizado na indústria metalúrgica. Um dos métodos de fabricação dessa substância envolve a saturação de uma solução de hidróxido de sódio com sulfeto de hidrogênio, conforme as reações 1 e 2 apresentadas a seguir:
A partir das reações apresentadas,
a) indique qual o método de separação deve ser utilizado para obtenção do sulfeto de sódio. (1,0 ponto)
b) determine a quantidade (em gramas) de sulfeto de sódio que será produzido ao se utilizar 17 g de sulfeto de hidrogênio. Considere o rendimento da reação 1 igual a 70%. (4,0 pontos)
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Resolução comentada
Resolução comentada
a) O \ce{Na2S} se forma como sólido (s) no meio aquoso, em que o NaOH e o NaHS continuam dissolvidos. A mistura é, portanto, heterogênea do tipo sólido-líquido. O método adequado é a filtração, que retém o \ce{Na2S} no filtro. Depois o sólido pode ser seco. A decantação seguida de filtração também funcionaria, mas a filtração é o método de separação em si.
Resposta: filtração.
b) Vamos acompanhar a quantidade de matéria ao longo das duas reações.
- Massa molar do \ce{H2S}: 2\cdot 1 + 32 = 34\ \text{g/mol}. Então n = \dfrac{17}{34} = 0{,}5\ \text{mol}.
- Na reação 1, a proporção é 1 : 1. O rendimento teórico seria 0{,}5\ \text{mol} de NaHS, mas o rendimento é de 70%: n_{\ce{NaHS}} = 0{,}70\cdot 0{,}5 = 0{,}35\ \text{mol}.
- Na reação 2, a proporção também é 1 : 1. O enunciado só dá o rendimento da reação 1, então consideramos a reação 2 completa (NaOH em quantidade suficiente): n_{\ce{Na2S}} = 0{,}35\ \text{mol}.
- Massa molar do \ce{Na2S}: 2\cdot 23 + 32 = 78\ \text{g/mol}.
- Massa produzida:
Resposta: aproximadamente 27,3 g de \ce{Na2S}.
Assuntos: Reagente limitante, pureza e rendimento, Separação de misturas, Cálculo estequiométrico.
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Fonte: UFG 2ª etapa 2011 · 2º semestre · 2º dia · Grupo 2. Prova oficial ↗