O que é uma reação de precipitação?

É uma reação em que dois reagentes aquosos formam um produto insolúvel (precipitado) que se separa da solução.

Como identificar o reagente limitante em uma reação?

O reagente limitante é aquele que se esgota primeiro, determinando a quantidade máxima de produto formado.

Por que o Hg2Cl2 é usado para remover mercúrio da solução?

Porque o Hg2Cl2 tem baixa solubilidade em água, permitindo a remoção do mercúrio por precipitação e filtração.

Qual a importância da proporção estequiométrica na reação?

Ela garante que os reagentes sejam misturados nas quantidades corretas para máxima eficiência e sem excesso desnecessário.

O que acontece se adicionar NaCl em excesso após todo Hg2(NO3)2 ter reagido?

Nada acontece; a massa de precipitado permanece constante pois não há mais íons Hg2^{2+} para reagir.

Como calcular a massa de um produto formado em uma reação?

Multiplica-se o número de mols do produto pela sua massa molar, considerando a proporção estequiométrica da reação.

O que caracteriza um gráfico de produto limitado por um reagente?

É um gráfico que cresce linearmente até um ponto (quando o reagente limitante acaba) e depois se estabiliza em um platô.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão 110

ENEM 2023 Questão 110

Um assistente de laboratório precisou descartar sete frascos contendo solução de nitrato de mercúrio(l) que não foram utilizados em uma aula prática. Cada frasco continha 5,25 g de Hg2(NO3)2 dissolvidos em água. Temendo a toxidez do mercúrio e sabendo que o Hg2Cl2 tem solubilidade muito baixa, o assistente optou por retirar o mercúrio da solução por precipitação com cloreto de sódio (NaCl), conforme a equação química:

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Na dúvida sobre a massa de NaCl a ser utilizada, o assistente aumentou gradativamente a quantidade adicionada em cada frasco, como apresentado no quadro.

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O produto obtido em cada experimento foi filtrado, secado e teve sua massa aferida. O assistente organizou os resultados na forma de um gráfico que correlaciona a massa de NaCl adicionada com a massa de Hg2Cl2 obtida em cada frasco. A massa molar do Hg2(NO3)2 é 525 g mol^{-1}, a do NaCl é 58 g mol^{-1} e a do Hg2Cl2 é 472 g mol^{-1}.

Qual foi o gráfico obtido pelo assistente de laboratório?

Resolução

A questão aborda a precipitação de íons mercúrio(I) (Hg2^{2+}) de uma solução de nitrato de mercúrio(I) usando cloreto de sódio (NaCl), formando Hg2Cl2, um sal pouco solúvel. O objetivo é relacionar a massa de NaCl adicionada à massa de Hg2Cl2 formada, analisando o gráfico correspondente. Conceitos-chave: reação de precipitação, proporção estequiométrica, cálculo de massas molares, limite de reagente e comportamento gráfico de reações limitadas por um dos reagentes. Passo a passo: (1) Determina-se a quantidade de Hg2(NO3)2 em cada frasco: $\frac{5,25\ \text{g}}{525\ \text{g mol}^{-1}} = 0,01\ \text{mol}$. (2) A equação balanceada é: $\text{Hg}_2(\text{NO}_3)_2 + 2\text{NaCl} \rightarrow \text{Hg}_2\text{Cl}_2 + 2\text{NaNO}_3$. (3) Cada mol de Hg2(NO3)2 requer 2 mols de NaCl para precipitar 1 mol de Hg2Cl2. Assim, para 0,01 mol de Hg2(NO3)2, são necessários 0,02 mol de NaCl ($0,02 \times 58 = 1,16$ g). (4) À medida que se adiciona NaCl, a massa de Hg2Cl2 formada aumenta linearmente até consumir todo Hg2(NO3)2 (reagente limitante), depois disso, adicionar mais NaCl não aumenta a massa de precipitado. O gráfico correto é uma linha crescente até um platô (curva de saturação), que corresponde à alternativa B.

Comentários por alternativa

A

Alternativa A está errada porque representa uma relação linear indefinida, sugerindo que a massa de Hg2Cl2 continuaria aumentando indefinidamente com a adição de NaCl, o que não faz sentido já que o Hg2(NO3)2 é o reagente limitante.
B

Alternativa B está correta porque mostra um aumento linear da massa de Hg2Cl2 até atingir um patamar (platô), indicando que todo o Hg2(NO3)2 foi precipitado e, após esse ponto, adicionar mais NaCl não aumenta a massa do precipitado.
C

Alternativa C está errada pois sugere que a massa de Hg2Cl2 diminui após certo ponto, o que é quimicamente impossível: o precipitado não se dissolve com excesso de NaCl.
D

Alternativa D está incorreta porque mostra uma curva que cresce, mas não atinge um platô, ignorando o limite imposto pelo reagente limitante (Hg2(NO3)2).
E

Alternativa E está errada pois sugere que não há formação de precipitado independentemente da quantidade de NaCl adicionada, o que contradiz a reação química apresentada.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

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1. O que é uma reação de precipitação?: É uma reação em que dois reagentes aquosos formam um produto insolúvel (precipitado) que se separa da solução.
2. Como identificar o reagente limitante em uma reação?: O reagente limitante é aquele que se esgota primeiro, determinando a quantidade máxima de produto formado.
3. Por que o Hg2Cl2 é usado para remover mercúrio da solução?: Porque o Hg2Cl2 tem baixa solubilidade em água, permitindo a remoção do mercúrio por precipitação e filtração.
4. Qual a importância da proporção estequiométrica na reação?: Ela garante que os reagentes sejam misturados nas quantidades corretas para máxima eficiência e sem excesso desnecessário.
5. O que acontece se adicionar NaCl em excesso após todo Hg2(NO3)2 ter reagido?: Nada acontece; a massa de precipitado permanece constante pois não há mais íons Hg2^{2+} para reagir.
6. Como calcular a massa de um produto formado em uma reação?: Multiplica-se o número de mols do produto pela sua massa molar, considerando a proporção estequiométrica da reação.
7. O que caracteriza um gráfico de produto limitado por um reagente?: É um gráfico que cresce linearmente até um ponto (quando o reagente limitante acaba) e depois se estabiliza em um platô.