Provoca-se reação da mistura formada por 10,0g de hidrogênio e 500g de
cloro. Após a reação constata-se a presença de 145g de cloro sem reagir, junto
com o produto obtido. Qual é a massa, em gramas, da substância formada?

Question

Provoca-se reação da mistura formada por 10,0g de hidrogênio e 500g de 
cloro. Após a reação constata-se a presença de 145g de cloro sem reagir, junto 
com o produto obtido. Qual é a massa, em gramas, da substância formada?

Accepted Answer

Para determinar a massa da substância formada na reação entre hidrogênio (H₂) e cloro (Cl₂), podemos seguir os seguintes passos:

1. **Escrever a equação balanceada da reação:**
   $$
   H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl
   $$

2. **Calcular as massas molares dos reagentes e produtos:**
   - Massa molar do $ H_2 $ (hidrogênio) = $ 2 \times 1 = 2 \, \text{g/mol} $
   - Massa molar do $ Cl_2 $ (cloro) = $ 2 \times 35,5 = 71 \, \text{g/mol} $
   - Massa molar do $ HCl $ (cloreto de hidrogênio) = $ 1 + 35,5 = 36,5 \, \text{g/mol} $

3. **Determinar as quantidades em mol dos reagentes iniciais:**
   - Quantidade de $ H_2 $:
     $$
     n_{H_2} = \frac{10,0 \, \text{g}}{2 \, \text{g/mol}} = 5,0 \, \text{mol}
     $$
   - Quantidade de $ Cl_2 $:
     $$
     n_{Cl_2} = \frac{500 \, \text{g}}{71 \, \text{g/mol}} \approx 7,04 \, \text{mol}
     $$

4. **Determinar a quantidade de $ Cl_2 $ que reagiu:**
   - Massa de $ Cl_2 $ que não reagiu: 145 g
   - Massa de $ Cl_2 $ que reagiu:
     $$
     m_{Cl_2 \, \text{reagido}} = 500 \, \text{g} - 145 \, \text{g} = 355 \, \text{g}
     $$
   - Quantidade de $ Cl_2 $ que reagiu:
     $$
     n_{Cl_2 \, \text{reagido}} = \frac{355 \, \text{g}}{71 \, \text{g/mol}} = 5,0 \, \text{mol}
     $$

5. **Verificar o reagente limitante:**
   - A relação estequiométrica da reação é de 1:1 entre $ H_2 $ e $ Cl_2 $.
   - Como temos 5,0 mol de $ H_2 $ e 5,0 mol de $ Cl_2 $ que reagiram, ambos os reagentes estão presentes nas proporções corretas.

6. **Calcular a quantidade de produto formado:**
   - De acordo com a equação balanceada, 1 mol de $ H_2 $ reage com 1 mol de $ Cl_2 $ para formar 2 mol de $ HCl $.
   - Portanto, 5,0 mol de $ H_2 $ reagindo com 5,0 mol de $ Cl_2 $ formarão:
     $$
     2 \times 5,0 \, \text{mol} = 10,0 \, \text{mol de } HCl
     $$

7. **Calcular a massa do $ HCl $ formado:**
   $$
   m_{HCl} = 10,0 \, \text{mol} \times 36,5 \, \text{g/mol} = 365 \, \text{g}
   $$

Portanto, a massa da substância formada (HCl) é **365 gramas**.

Provoca-se reação da mistura formada por 10,0g de hidrogênio...

Provoca-se reação da mistura formada por 10,0g de hidrogênio e 500g de cloro. Após a reação constata-se a presença de 145g de cloro sem reagir, junto com o produto obtido. Qual é a massa, em gramas, da substância formada?

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