20. Se mezclan 500 g de fosfato de amonio, pureza 80%, con 250g de hidróxido de calcio en solución acuosa. Calcula: a) Volumen de gas que se libera...

Para calcular o volume de gás liberado, precisamos primeiro determinar a quantidade de substância reagente. Vamos começar convertendo as massas de fosfato de amônio e hidróxido de cálcio em moles. 1. Fosfato de amônio (NH4)3PO4: Massa molar = 149,09 g/mol Massa = 500 g Pureza = 80% (0,8) Quantidade de substância = (massa * pureza) / massa molar Quantidade de substância = (500 g * 0,8) / 149,09 g/mol 2. Hidróxido de cálcio Ca(OH)2: Massa molar = 74,09 g/mol Massa = 250 g Quantidade de substância = massa / massa molar Quantidade de substância = 250 g / 74,09 g/mol Agora, vamos determinar a estequiometria da reação para encontrar a relação entre as quantidades de substâncias reagentes e produtos. A equação balanceada da reação é: 3(NH4)3PO4 + 2Ca(OH)2 -> Ca3(PO4)2 + 6NH3 + 6H2O A partir da equação, podemos ver que 3 moles de fosfato de amônio reagem com 2 moles de hidróxido de cálcio para produzir 6 moles de amônia. Agora, podemos calcular o volume de gás liberado usando a equação dos gases ideais: PV = nRT Onde: P = pressão (999,7 hPa) V = volume (desconhecido) n = quantidade de substância (6 moles de amônia) R = constante dos gases ideais (0,0821 L·atm/(mol·K)) T = temperatura (27 °C = 300 K) Substituindo os valores na equação, temos: 999,7 hPa * V = 6 mol * 0,0821 L·atm/(mol·K) * 300 K Agora, podemos resolver para V: V = (6 mol * 0,0821 L·atm/(mol·K) * 300 K) / 999,7 hPa Calculando o valor, obtemos: V ≈ 168 L Portanto, o volume de gás liberado é aproximadamente 168 L. Para calcular a massa do reagente que permanece sem reagir, precisamos determinar qual é o reagente limitante. Para isso, comparamos as quantidades de substâncias reagentes calculadas anteriormente. A partir da estequiometria da reação, sabemos que a proporção entre fosfato de amônio e hidróxido de cálcio é de 3:2. Portanto, o reagente limitante será aquele que está em menor quantidade em relação à proporção estequiométrica. A quantidade de substância de fosfato de amônio é: (500 g * 0,8) / 149,09 g/mol ≈ 2,68 mol A quantidade de substância de hidróxido de cálcio é: 250 g / 74,09 g/mol ≈ 3,37 mol Como a quantidade de fosfato de amônio é menor, ele é o reagente limitante. Agora, podemos calcular a massa do reagente que permanece sem reagir usando a quantidade de substância do hidróxido de cálcio: Massa do reagente não reagido = (quantidade de substância do hidróxido de cálcio - quantidade de substância do produto) * massa molar do hidróxido de cálcio Massa do reagente não reagido = (3,37 mol - 2,68 mol) * 74,09 g/mol Calculando o valor, obtemos: Massa do reagente não reagido ≈ 64 g Portanto, a massa do reagente que permanece sem reagir é aproximadamente 64 g.