UNESP 2018/2
O cloreto de cobalto(II) anidro, CoCl2, é um sal de cor azul, que pode ser utilizado como indicador de umidade, pois torna-se rosa em presença de água. Obtém-se esse sal pelo aquecimento do cloreto de cobalto(II) hexa-hidratado, CoCl2.6H2O, de cor rosa, com liberação de vapor de água.
A massa de sal anidro obtida pela desidratação completa de 0,1 mol de sal hidratado é, aproximadamente
11 g.
13 g.
24 g.
130 g.
240 g.
Resolução
Solução Detalhada:
Compreensão da Reação: O problema descreve a desidratação do cloreto de cobalto(II) hexa-hidratado (CoCl₂·6H₂O) ao ser aquecido, formando cloreto de cobalto(II) anidro (CoCl₂) e vapor de água (H₂O). A equação química balanceada para esta reação é:
\( \text{CoCl}_2 \cdot 6\text{H}_2\text{O(s)} \xrightarrow{\Delta} \text{CoCl}_2\text{(s)} + 6\text{H}_2\text{O(g)} \)
Onde \( \Delta \) representa o aquecimento.
Relação Estequiométrica: A equação balanceada mostra que 1 mol de CoCl₂·6H₂O produz 1 mol de CoCl₂ e 6 mols de H₂O. A proporção molar entre o sal hidratado e o sal anidro é de 1:1.
Cálculo da Massa Molar do Sal Anidro (CoCl₂): Para calcular a massa de CoCl₂ formada, precisamos de sua massa molar. Para isso, necessitamos das massas atômicas dos elementos (geralmente fornecidas na prova do Enem). Vamos usar os valores aproximados: Co ≈ 59 u; Cl ≈ 35,5 u.
Massa Molar (MM) de CoCl₂ = Massa Atômica(Co) + 2 × Massa Atômica(Cl)
MM(CoCl₂) = 59 + 2 × 35,5 = 59 + 71 = 130 g/mol.
Cálculo da Massa de Sal Anidro Produzida: O problema informa que 0,1 mol do sal hidratado (CoCl₂·6H₂O) é completamente desidratado. Como a proporção molar entre CoCl₂·6H₂O e CoCl₂ é 1:1, a quantidade de mols de CoCl₂ produzida também será 0,1 mol.
Agora, podemos calcular a massa de CoCl₂ correspondente a 0,1 mol:
Massa = número de mols × Massa Molar
Massa de CoCl₂ = 0,1 mol × 130 g/mol
Massa de CoCl₂ = 13 g.
Portanto, a massa de sal anidro (CoCl₂) obtida pela desidratação completa de 0,1 mol de sal hidratado (CoCl₂·6H₂O) é aproximadamente 13 g.
Dicas
Erros Comuns
Revisão de Conceitos:
- Sais Hidratados: Compostos iônicos (sais) que incorporam um número definido de moléculas de água em sua estrutura cristalina. A fórmula é representada como Sal·nH₂O, onde 'n' é o número de moléculas de água por unidade de fórmula do sal (ex: CoCl₂·6H₂O).
- Sais Anidros: Sais que não contêm água de hidratação em sua estrutura (ex: CoCl₂).
- Desidratação: Processo de remoção da água de hidratação de um sal hidratado, geralmente por aquecimento.
- Massa Molar (MM): A massa, em gramas, de um mol de uma substância (átomo, molécula, íon, etc.). É calculada somando as massas atômicas de todos os átomos na fórmula química, expressa em g/mol.
- Mol: Unidade de medida de quantidade de matéria no Sistema Internacional de Unidades. 1 mol contém aproximadamente \( 6,02 \times 10^{23} \) entidades elementares (átomos, moléculas, etc.).
- Estequiometria: Ramo da química que estuda as relações quantitativas (proporções) entre reagentes e produtos em reações químicas, com base nas leis ponderais e nas equações químicas balanceadas.
