Soluções Química - Semana 1

Iniciante

Primeiro vamos calcular as quantidades de cada substância.

$$\bullet \ HCl: 0,4 \cdot 1 = 0,4 \ mol$$

$$\bullet \ NaOH: 0,1 \cdot 2 = 0,2 \ mol$$

Usando a equação balanceada dada notamos que $2\ mols$ de $HCl$ geram $1 \ mol$ de $Cl_{2}$, assim:

$$\frac{0,4}{2} = \frac{x}{1} \Rightarrow x = 0,2 \ mol$$

Agora, multiplicando isso pela massa molar do $Cl_{2}$, chegamos no resultado desejado :

$$0,2 \cdot (35,5+35,5) = 3,55 \ g$$

 

Intermediário

O primeiro passo para resolver esse tipo de questão é anotar a reação química que ocorre nela:

$$2HCl + Na_{2}CO_{3} \rightarrow 2NaCl + H_{2}O + CO_{2}$$

Agora vamos descobrir quanto de cada reagente temos.

$$\bullet \ n_{HCl} = V_{HCl} \cdot M_{HCl} = 8 \cdot 10 = 80 \ mol$$

$$\bullet \ n_{Na_{2}CO_{3}} = \frac{m_{Na_{2}CO_{3}}}{MM_{Na_{2}CO_{3}}} = \frac{6360}{106} = 60 \ mol$$

Assim vemos que o $HCl$ é nosso reagente limitante. Tendo isso de posse, sabemos que são produzidos:

$$\ \frac{n_{CO_{2}}}{n_{HCl}} = \frac{1}{2} = \frac{x}{80} \Rightarrow x = 40 \ mol \ de \ CO_{2}$$

Usando então a Equação dos gases ideais:

$$P \cdot V = n \cdot R \cdot T \Rightarrow P = \frac{n \cdot R \cdot T}{V} = \frac{40 \cdot 8,31 \cdot 298}{0,1662} \Rightarrow P = 5,96 \cdot 10^6 Pa.$$

Como sabemos, o que causa a quebra é a diferença de pressão:

$$\Delta P = 5,96 \cdot 10^6 - 1.01325 \cdot 10^5 \approx 5,86 \cdot 10^6 \ Pa$$

Assim, a caixa aguenta no máximo $5,86 \cdot 10^6 \ Pa$ sem quebrar.

 

Avançado

A reação é do tipo $S_{N}2$ e, portanto, um ataque nucleofílico ocorre mais rapidamente no carbono primario.