Resposta: 44,6 g
Explicação:
Primeiro vamos ao balanceamento usando o macete da ordem de balanceamento "MACHO":
1º Metais
2º Ametais
3º Carbono
4º Hidrogênio
5º Oxigênio
Não temos metais e nem carbono, então vamos igualar primeiro os ametais e depois hidrogênio e oxigênio
Temos 5 átomos de cálcio (Ca) nos reagentes e apenas 1 nos produtos, então vamos multiplicar a molécula de sulfato de cálcio (CaSO4) por 5
Ca₅(PO₄)₃F + H₂SO₄ -→ H₃PO₄ + 5CaSO₄ + HF
Para o potássio (P) temos 3 átomos nos reagentes e apenas 1 nos produtos, então vamos multiplicar a molécula de ácido fosfórico (H₃PO₄) por 3
Ca₅(PO₄)₃F + H₂SO₄ -→ 3H₃PO₄ + 5CaSO₄ + HF
Para o hidrogênio temos, do lado esquerdo, 2 átomos no ácido sulfúrico (H₂SO₄). Já do lado direito temos 9 átomos das 3 moléculas de ácido fosfórico (H₃PO₄) mais 1 átomo na molécula de ácido fluorídrico (HF), totalizando 10 átomos do lado direito, logo vamos multiplicar a molécula de ácido sulfúrico (H₂SO₄) por 5
Ca₅(PO₄)₃F + 5H₂SO₄ -→ 3H₃PO₄ + 5CaSO₄ + HF ✓
Pronto! Equação balanceada.
Agora vamos a segunda parte, calcular as massas dos reagentes m₁ e m₂ somando as massa atômicas:
Para 1 mol de fluoropatita (Ca₅(PO₄)₃F)
m₁ = 40 · 5 + 3 · [31 + 16 · 4] + 19
m₁ = 504 g
Para 5 mols de ácido sulfúrico (H₂SO₄)
m₂ = 5 · [2 · 1 + 32 + 16 · 4]
m₂ = 490 g
Podemos ver que a reação é quase de 1 pra 1 em relação as massas dos reagentes, logo sobrará ácido sulfúrico. Por regra de três, a quantia de ácido sulfúrico usada será de:
Ca₅(PO₄)₃F H₂SO₄
504 g --------------- 490 g
57 g -------------------- x
504x = 57 · 490
x = (57 · 490) / 504
x = 55,42 g
Portanto vão sobrar:
mₐ = 100 – 55,4
mₐ = 44,6 g
Bons estudos! :)
