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

B

Escrevendo a equação balanceada que representa o processo descrito, onde temos a formação de um gás mais denso que o ar (SO₂), teremos:

Hg + 2 H₂SO₄ → HgSO₄ + SO₂ + H₂O

Após, 2/3 do gás são absorvidos e reagem completamente com uma solução aquosa de hidróxido de sódio, formando formando 12,6 g de um sal:

SO₂ + 2 NaOH → Na₂SO₃ + H₂O

Calculando a massa molar do sal Na₂SO₃, podemos obter quantos mols (n) foram formados:

M Na₂SO₃ = 126 g/mol

n = massa / massa molar

n = 12,6 / 126 = 0,1 mols

Observando a estequiometria da reação, 0,1 mol de Na₂SO₃ foi produzido quando reagimos 0,1 mol de SO₂ (1:1). Como foi dito, apenas 2/3 do gás são absorvidos, então 0,1 mol corresponde a 2/3, o total de SO₂ é de 0,15 mol.

Agora de acordo com a primeira reação, quando é produzido 1 mol de SO₂, são usados 2 mols de H₂SO₄, então para a produção de 0,15 mol de SO₂, foi utilizado 0,3 mol de H₂SO₄.

Calculando a massa molar de H₂SO₄ e depois a massa correspondente a 0,3 mol:

M H₂SO₄ = 98 g/mol

0,3 = m / 98

m = 29,4 g

A solução tem concentração de 80% em massa, então 29,4 g correspondem a 80%. Para 100% temos: 36,75 g.

Usando a densidade encontramos o volume de solução: d = 1,75 g·cm^-3

1 cm³ ------ 1,75 g

   x     ------- 36,75 g

x = 21 g

Gabarito: letra B