Questão d40e73a2-b4
Prova:CEDERJ 2017
Disciplina:Química
Assunto:Soluções: características, tipos de concentração, diluição, mistura, titulação e soluções coloidais., Grandezas: massa, volume, mol, massa molar, constante de Avogadro e Estequiometria., Transformações Químicas: elementos químicos, tabela periódica e reações químicas, Transformações Químicas, Soluções e Substâncias Inorgânicas, Representação das transformações químicas
O sulfeto de níquel (II), NiS, ocorre na natureza
como um mineral relativamente raro, a millerita. Uma de
suas ocorrências é em meteoritos. Para se determinar a
quantia de NiS em uma amostra do mineral, ela é tratada
com ácido nítrico para liberar o níquel.
NiS(s) + 4HNO3(aq) → Ni(NO3)2(aq) + S(s) + 2NO2(g) + 2H2O(l)
A solução aquosa de Ni(NO3)2
é então tratada com
o composto orgânico dimetilglioxima (C4H8N2O2
– DMG)
para formar o sólido vermelho Ni(C4
H7N2O2
)2(s) de acordo
com a reação:
Ni(NO3
)2(aq) + 2 C4
H8
N2
O2(aq) → Ni(C4
H7
N2
O2
)
2(s) + 2 HNO3(aq
Se uma amostra de 0.468 g contendo millerita
produz 0.206 g do sólido vermelho Ni(C4
H7
N2
O2
)2(s) , a
porcentagem de NiS na amostra é:
O sulfeto de níquel (II), NiS, ocorre na natureza como um mineral relativamente raro, a millerita. Uma de suas ocorrências é em meteoritos. Para se determinar a quantia de NiS em uma amostra do mineral, ela é tratada com ácido nítrico para liberar o níquel.
NiS(s) + 4HNO3(aq) → Ni(NO3)2(aq) + S(s) + 2NO2(g) + 2H2O(l)
A solução aquosa de Ni(NO3)2 é então tratada com o composto orgânico dimetilglioxima (C4H8N2O2 – DMG) para formar o sólido vermelho Ni(C4 H7N2O2 )2(s) de acordo com a reação:
Ni(NO3 )2(aq) + 2 C4 H8 N2 O2(aq) → Ni(C4 H7 N2 O2 ) 2(s) + 2 HNO3(aq
Se uma amostra de 0.468 g contendo millerita
produz 0.206 g do sólido vermelho Ni(C4
H7
N2
O2
)2(s) , a
porcentagem de NiS na amostra é:
A
12.0%
B
13.9%
C
14.1%
D
25.0%
Gabarito comentado
Talita Goulart Graduação e Mestrado em Engenharia Química pela UFRRJ, Doutoranda em Engenharia Química pela COPPE/UFRJ, Professora de Química.
Esta questão abrange o conceito
de cálculos estequiométricos envolvendo impurezas e reações consecutivas. Para
formar Ni(C4 H7N2O2 )2(s) a partir de NiS(s) primeiramente
é preciso formar Ni(NO3)(aq). Com base no exposto,
observemos os dados e a resolução da questão:
Dados:
Massa da amostra contendo millerita = 0,468 g;
Massa produzida de sólido vermelho = 0,206 g;
Massa atômica dos elementos (de acordo com a tabela periódica): C = 12,0; Ni = 59,5; S = 32; O = 16,0; H = 1,0; N = 14,0.
1) De acordo com as reações consecutivas abaixo, já balanceadas, tem-se que 1 mol de NiS(s) produz 1 mol de Ni(C4H7N2O2)2(s):
Dados:
Massa da amostra contendo millerita = 0,468 g;
Massa produzida de sólido vermelho = 0,206 g;
Massa atômica dos elementos (de acordo com a tabela periódica): C = 12,0; Ni = 59,5; S = 32; O = 16,0; H = 1,0; N = 14,0.
1) De acordo com as reações consecutivas abaixo, já balanceadas, tem-se que 1 mol de NiS(s) produz 1 mol de Ni(C4H7N2O2)2(s):
NiS(s) + 24 HNO3(aq) → Ni(NO3)2(aq) + S(s) + 2 NO2(g) + 2 H2O(l)
Ni(NO3)2(aq) + 2 C4H8N2O2(aq)
→ Ni(C4H7N2O2)2(s) +
2 HNO3(aq)
NiS(s) + 2 HNO3(aq) + 2 C4H8N2O2(aq) → S(s) + 2 NO2(g) + 2 H2O(l) + Ni(C4H7N2O2)2(s)
2) A partir das massas molares (MM) dos compostos é possível saber o quanto de millerita de fato reage para produzir 0,206 g de sólido vermelho:
MMmilerita = 59,5 + 32,0 = 91,5 g/mol
MMsólido vermelho = 59,5 + 8 x 12,0 +14 x 1,0 + 4 x 14,0 + 4 x 16,0 = 289,5 g/mol
91,5 g de millerita produz
289,5 g de sólido vermelho
X ------- 0,206 g
X = 0,065 g de millerita
3) Para saber a porcentagem de NiS(s) na amostra basta realizar uma regra de três simples, considerando que 0,468 g é igual a 100%:
0,468 ----- 100
0,065 ----- Y
Y = 13,9% de NiS
Portanto, a porcentagem de NiS na amostra é igual a 13,9%.
Gabarito do Professor: Letra B.
X ------- 0,206 g
X = 0,065 g de millerita
3) Para saber a porcentagem de NiS(s) na amostra basta realizar uma regra de três simples, considerando que 0,468 g é igual a 100%:
0,468 ----- 100
0,065 ----- Y
Y = 13,9% de NiS
Portanto, a porcentagem de NiS na amostra é igual a 13,9%.
Gabarito do Professor: Letra B.
