ITA 2017 - A reação do mercúrio metálico com excesso de ácido sulfúrico concentrado a quente produz um gás mais denso do que o ar.

Temos as seguintes reações descritas no enunciado:

Hg + 2 H₂SO₄ → SO₂+ HgSO₄+ 2 H₂O

SO₂ + 2 NaOH → Na₂SO₃+ H₂O

Para encontrarmos o volume de ácido sulfúrico consumido partimos das informações dadas até chegar neste reagente. É formada a massa de 12,6 g de sal, Na₂SO₃. Podemos calcular o número de mols, sendo que a massa molar deste sal é 126 g/mol (M = 2 x 23 + 1 x 32 + 3 x 16 = 126 g/mol)

n = m / M

n = 12,6 / 126 = 0,1 mol de Na₂SO₃

Pela estequiometria da reação, temos que 1 mol de Na₂SO₃ é produzido quando temos 1 mol de SO₂ como reagente.

1 mol SO₂ --------- 1 mol Na₂SO₃

          x     ---------- 0,1 mol Na₂SO₃

x = 0,1 mol de SO₂   

Temos que dois terços deste gás são absorvidos e reagem completamente com uma solução aquosa de hidróxido de sódio.

0,1 mol ------- 2/3

    y       ------- 1

y = 0,15 mol de SO₂  

Pela estequiometria da primeira reação temos que 2 mols de H₂SO₄ (de massa molar, M = 98 g/mol) produzem 1 mol de SO_2, então:

2 x 98 H₂SO₄ -------- 1 mol SO₂  

         z           ---------  0,15 mol SO₂  

z = 29,4 g de H₂SO₄

Como queremos o volume, usamos a densidade, que é 1,75 g/cm³, sem esquecer que temos 80% em massa de ácido sulfúrico.

29,4 g de H₂SO₄ ------ 80%

             x             ------- 100%

x = 36,75 g de H₂SO₄

1,75 g ------- 1 cm³

36,75 g -----     y

y = 21 cm³

Gabarito: letra B