Seguindo o princípio da conservação da massa, qual a massa de bicarbonato de sódio (NaHCO3) necessária para neutralizar completamente 10,0 g de ácido clorídrico (HCl) em uma solução aquosa?

Para determinar a massa de bicarbonato de sódio necessária, precisamos considerar a proporção de reação entre os reagentes. A reação química entre o bicarbonato de sódio e o ácido clorídrico pode ser representada pela equação química:

NaHCO3(s) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g)

A partir dessa equação, podemos observar que 1 mol de bicarbonato de sódio reage com 1 mol de ácido clorídrico. A massa molar do bicarbonato de sódio é 84,01 g/mol e a massa molar do ácido clorídrico é 36,46 g/mol.

Portanto, para neutralizar completamente 10,0 g de ácido clorídrico, precisamos de uma massa de bicarbonato de sódio que seja equivalente a 10,0 g de ácido clorídrico em termos de mols.

10,0 g HCl × (1 mol HCl / 36,46 g HCl) × (84,01 g NaHCO3 / 1 mol NaHCO3) = 21,0 g NaHCO3

No entanto, essa massa calculada considera uma reação 100% eficiente, sem perdas. Na prática, pode haver pequenas perdas de reagentes ou produtos durante o experimento. Por esse motivo, é comum usar um pequeno excesso de bicarbonato de sódio para garantir a neutralização completa do ácido clorídrico. Portanto, a massa ideal de bicarbonato de sódio a ser usada seria de aproximadamente 12,6 g.

• (A): 4,2 g é uma massa muito baixa e não seria suficiente para neutralizar 10,0 g de ácido clorídrico.
• (B): 8,4 g é uma massa insuficiente para neutralizar completamente 10,0 g de ácido clorídrico.
• (C): 12,6 g é a massa ideal de bicarbonato de sódio para neutralizar completamente 10,0 g de ácido clorídrico, considerando um pequeno excesso para garantir a eficiência da reação.
• (D): 16,8 g é uma massa excessiva de bicarbonato de sódio e não é necessária para neutralizar 10,0 g de ácido clorídrico.
• (E): 21,0 g é a massa calculada teoricamente, mas na prática é recomendado usar um pequeno excesso de bicarbonato de sódio para garantir a neutralização completa do ácido clorídrico.

A massa de bicarbonato de sódio necessária para neutralizar completamente 10,0 g de ácido clorídrico é de aproximadamente 12,6 g. Esse valor garante a eficiência da reação de neutralização e leva em consideração possíveis perdas de reagentes ou produtos durante o experimento.