1 - o ácido fluorídrico, $ H F_{(a q),} $ não pode ser estocado em garrafas de vidro porque os componentes chamados silicatos presentes no vidro são atacados pelo $ \mathrm{HF}_{\text {(aq). }} \mathrm{O} $ silicato de sódio $ \left(\mathrm{Na}_{2} \mathrm{SiO}_{3}\right) $, por exemplo, reage como a seguir:
$$
\text { (a) Qual a quantidade } \mathrm{Na}_{2} \mathrm{SiO}_{3}+8 \mathrm{HF}_{(\text {aq })} \longrightarrow \mathrm{H}_{2} \mathrm{SiF}_{6(\mathrm{aq})}+2 \mathrm{NaF}_{(\mathrm{aq})}+3 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(l)}
$$
(a) Qual a quantidade de matéria de $ \mathrm{HF} $ necessária para reagir com 0,300 mol de $ \mathrm{Na}_{2} \mathrm{SiO}_{3} $ ?
(b) Quantos gramas de NaF são formados quando $ 0,500 \mathrm{~mol} $ de $ H F $ reage com um excesso de $ \mathrm{Na}_{2} \mathrm{SiO}_{3} $ ?
(c) Quantos gramas de $ \mathrm{Na}_{2} \mathrm{SiO}_{3} $ podem reagir com $ 0,800 \mathrm{~g} $ de HF?

Question

Accepted Answer

Para resolver estas questões, vamos seguir os passos indicados para cada item:

### (a) Quantidade de matéria de $ HF $ necessária

A equação química fornecida é:
$$ \mathrm{Na}_{2} \mathrm{SiO}_{3} + 8 \mathrm{HF} \longrightarrow \mathrm{H}_{2} \mathrm{SiF}_{6} + 2 \mathrm{NaF} + 3 \mathrm{H}_{2}O $$

Esta equação nos diz que 1 mol de $ \mathrm{Na}_{2} \mathrm{SiO}_{3} $ reage com 8 mols de $ \mathrm{HF} $. Para encontrar a quantidade de matéria de $ \mathrm{HF} $ necessária para reagir com 0,300 mol de $ \mathrm{Na}_{2} \mathrm{SiO}_{3} $, fazemos a seguinte proporção:
$$ 1 \mathrm{~mol~} \mathrm{Na}_{2} \mathrm{SiO}_{3} : 8 \mathrm{~mol~} \mathrm{HF} = 0,300 \mathrm{~mol~} \mathrm{Na}_{2} \mathrm{SiO}_{3} : x $$
$$ x = 0,300 \mathrm{~mol~} \times 8 $$
$$ x = 2,4 \mathrm{~mol~} \mathrm{HF} $$

### (b) Gramas de NaF formados

A equação química também mostra que 8 mols de $ \mathrm{HF} $ produzem 2 mols de $ \mathrm{NaF} $. Para encontrar quantos gramas de $ \mathrm{NaF} $ são formados por 0,500 mol de $ \mathrm{HF} $, primeiro encontramos a relação molar entre $ \mathrm{HF} $ e $ \mathrm{NaF} $:
$$ 8 \mathrm{~mol~} \mathrm{HF} : 2 \mathrm{~mol~} \mathrm{NaF} = 0,500 \mathrm{~mol~} \mathrm{HF} : y $$
$$ y = \frac{2}{8} \times 0,500 $$
$$ y = 0,125 \mathrm{~mol~} \mathrm{NaF} $$

Para converter isso em gramas, usamos a massa molar do $ \mathrm{NaF} $ (22,99 g/mol para Na e 19,00 g/mol para F, totalizando 41,99 g/mol):
$$ \text{Massa de NaF} = 0,125 \mathrm{~mol~} \times 41,99 \mathrm{~g/mol} $$
$$ \text{Massa de NaF} = 5,249 \mathrm{~g} $$

### (c) Gramas de $ \mathrm{Na}_{2} \mathrm{SiO}_{3} $ que podem reagir com 0,800 g de HF

Primeiro, encontramos a quantidade de matéria de $ \mathrm{HF} $ em mols. A massa molar do $ \mathrm{HF} $ é aproximadamente 20,01 g/mol (1,01 g/mol para H e 19,00 g/mol para F):
$$ \text{Mols de } \mathrm{HF} = \frac{0,800 \text{ g}}{20,01 \text{ g/mol}} $$
$$ \text{Mols de } \mathrm{HF} = 0,040 \text{ mol} $$

Como a proporção da reação é de 8 mols de $ \mathrm{HF} $ para 1 mol de $ \mathrm{Na}_{2} \mathrm{SiO}_{3} $, a quantidade de $ \mathrm{Na}_{2} \mathrm{SiO}_{3} $ que pode reagir é:
$$ 8 \mathrm{~mol~} \mathrm{HF} : 1 \mathrm{~mol~} \mathrm{Na}_{2} \mathrm{SiO}_{3} = 0,040 \mathrm{~mol~} \mathrm{HF} : z $$
$$ z = \frac{0,040}{8} $$
$$ z = 0,005 \mathrm{~mol~} \mathrm{Na}_{2} \mathrm{SiO}_{3} $$

Para converter isso em gramas, usamos a massa molar do $ \mathrm{Na}_{2} \mathrm{SiO}_{3} $ (60,08 g/mol para Na, 28,09 g/mol para Si, e 16,00 g/mol para O três vezes, totalizando aproximadamente 122,06 g/mol):
$$ \text{Massa de } \mathrm{Na}_{2} \mathrm{SiO}_{3} = 0,005 \mathrm{~mol~} \times 122,06 \mathrm{~g/mol} $$
$$ \text{Massa de } \mathrm{Na}_{2} \mathrm{SiO}_{3} = 0,6103 \mathrm{~g} $$

1 - o ácido fluorídrico, de HF?

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