Exemplo resolvido: análise da pureza de uma mistura

RKA12MC - Olá! Vamos iniciar mais uma aula. E, nesta aula, vamos analisar a pureza de uma mistura. Veja só! Você tem um sólido que você sabe que é constituído principalmente por cloreto de sódio, mas suspeita que possa ter um pouco de iodeto de sódio, cloreto de potássio, ou cloreto de lítio também. Quando você analisa uma amostra, vê que 73% da massa dela é de cloro. Então, a amostra é cloreto de sódio puro? Se não, o que provavelmente tem no sólido? Para começar, vamos pensar sobre cada um desses compostos e tentar descobrir a porcentagem de cloro em massa. E, para fazer isso, temos que pensar sobre as massas molares dos vários átomos ou os vários elementos que compõem esses compostos. E, para descobrir a massa molar de cada elemento químico, eu só tenho que olhar para sua massa atômica média, e, então, terei a quantidade de gramas por mol se eu tiver um mol desse átomo, sódio, cloro, iodo, potássio e lítio. A massa média do sódio é 22,99, a do cloro é 35,45, a do iodo é 126,90, a do potássio é 39,10 e a do lítio é 6,94. E, então, vamos primeiro pensar sobre o cloreto de sódio. Vamos fazer um esquema que será útil para colocarmos os vários compostos que temos. Composto, e aqui vou colocar a porcentagem de cloro em massa. Agora, podemos pensar sobre o cloreto de sódio. E farei tudo isso em uma cor diferente apenas para você ver melhor. Então, cloreto de sódio. Portanto, a massa molar do cloro é de 35,45 gramas por mol. E precisamos dividir isso pela massa molar de todo o composto. Então, essa vai ser a massa molar de sódio, 22,99 gramas por mol, mais a massa molar de cloro novamente, 35,45 gramas por mol. Portanto, temos 35,45 dividido por abre parênteses 22,99 mais 35,45 fecha parênteses. E temos que isso é igual a pouco mais de 60%. E isso é realmente o suficiente para continuarmos, porque, se for aproximadamente 61%, vemos que é muito diferente de 73%. Então, já está muito claro que, para a primeira pergunta, que era "a amostra é cloreto de sódio puro?". Não, não é, porque tem uma porcentagem diferente de cloro em massa do que o cloreto de sódio puro. Este seria o aspecto do cloreto de sódio puro. Portanto, deve ter sido misturado a algo que tem uma porcentagem maior de cloro em massa. E, agora, vamos olhar para os outros compostos. Podemos olhar para o iodeto de sódio. Qual será a porcentagem de cloro em massa? Bem, isso não tem cloro por massa, então isso é zero. Portanto, se você misturasse iodeto de sódio com cloreto de sódio, isso reduziria a média porque reduziria a porcentagem de cloro em massa. Não iria aumentá-la. Logo, a gente já pode descartar esse composto aqui. Vamos ver o próximo composto, cloreto de potássio. Vou escrever isso aqui, cloreto de potássio. E, assim, seu percentual de cloro seria a massa molar do cloro, 35,45, dividida pela massa molar de todo o composto. A massa molar de potássio é 39,10, mais a massa molar do cloro, 35,45. E poderíamos tentar calcular isso. Mas, mesmo quando você olha para os números, você pode ver que o denominador aqui é maior do que o que tínhamos para o cloreto de sódio, e temos o mesmo numerador. Portanto, se o denominador for maior, isso significa que obteremos um valor inferior a 61%. Isso é menor que 61%. E uma vez que esse composto tenha uma porcentagem menor de cloro em massa, se fosse misturado ao sólido, teria uma média de cloro de 61%, e não subiria para 73%. Então, poderíamos descartar esse também. Agora, vamos olhar para este último composto. Vamos dar uma olhada no lítio, cloreto de lítio. Qual é sua porcentagem de cloreto em massa? Vai ser a massa de cloro, 35,45, dividida pela massa molar de todo o composto. Vou escrever apenas a massa molar do cloro e, então, vou adicionar isso à massa molar de lítio, que, na verdade, é bem baixa, 6,94 gramas por mol. Mais uma vez, quando comparamos com o cloreto de sódio, temos o mesmo numerador, mas, claramente, temos um denominador menor. Este valor é menor que este valor e o outro número é o mesmo, portanto, isso tem um denominador menor, o que significa que todo valor será maior. Isso vai ser maior que 61%. Temos 35,45 dividido por abre parênteses, 6,94 mais 35,45 fecha os parênteses. E isso é igual a cerca de 84% de cloro em massa. Então, esse composto tem aproximadamente 84% de cloro em massa. E isso resolve o nosso problema. Se você tivesse um pouco de cloreto de lítio misturado ao cloreto de sódio, ele poderia aumentar, ou aumentaria, a porcentagem de cloro em massa acima de 61%. E, na verdade, com base nesses valores de 61%, 84% e 73%, você poderia realmente ter aproximadamente 84% de cloro em massa. Se você tivesse um pouco de cloreto de lítio misturado ao cloreto de sódio, ele poderia aumentar, ou aumentaria, a porcentagem de cloro em massa acima de 61%. E é isso! Até a nossa próxima aula!