Uma mistura sólida é composta de carbonato de sódio e bicarbonato de sódio. A dissolução completa de dessa mistura requer de uma solução aquosa de . Assinale a opção que apresenta a massa de cada um dos componentes desta mistura sólida.
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A princípio, pensando na dissolução, podemos escrever:\begin{matrix}
\ce{Na_2CO_3_{(s)} + 2HCl_{(aq)} &->& 2NaCl_{(aq)} + H2CO3_{(aq)}} \\
\ce{NaHCO_3_{(s)} + HCl_{(aq)} &->& NaCl_{(aq)} + H2CO3_{(aq)}}
\end{matrix}Conforme dados do enunciado, é possível encontrar a quantidade em mols necessária de ácido clorídrico, veja:\begin{matrix}
n_{(\ce{HCl})} = \dfrac{0,5 \ \pu{mol}}{1000 \ \pu{ml}} \cdot 60,0 \ \pu{ml} = 0,3 \cdot 10^{-1} \ \pu{mol}\end{matrix}Vamos supor que usamos $n_1$ mols de ácido na primeira reação, logo, o restante usamos na segunda. Com isso, analisando a estequiometria das reações anteriores, devemos ter:\begin{matrix}n_{1(\ce{HCl})} = 2n_{(\ce{Na2CO3})} \\
n_{2(\ce{HCl})} = n_{(\ce{NaHCO3})}
\end{matrix}$\color{orangered}{\text{Obs:}}$ $n_{1(\ce{HCl})} + n_{2(\ce{HCl})} = 0,3 \cdot 10^{-1} \ \pu{mol}$
Então, constata-se:\begin{matrix}
2n_{(\ce{Na2CO3})} + n_{(\ce{NaHCO3})} = 0,3 \cdot 10^{-1} \ \pu{mol}
\end{matrix}Com conhecimento das massas molares:\begin{align}
M_{(\ce{Na2CO3})} &= 106 \ \pu{g/mol} \\
M_{(\ce{NaHCO3})} &= 84 \ \pu{g/mol}
\end{align}Pode-se escrever:\begin{matrix}
\dfrac{m_{(\ce{Na2CO3})} }{53} + \dfrac{m_{(\ce{NaHCO3})} }{84} = 0,3 \cdot 10^{-1}
\end{matrix}Pelo enunciado, sabemos que:\begin{matrix}
m_{(\ce{Na2CO3})} + m_{(\ce{NaHCO3})} = 2,0 \ \pu{g}
\end{matrix}Portanto,\begin{matrix}
m_{(\ce{Na2CO3})} \approx 0,9 \ \pu{g} &,&
m_{(\ce{NaHCO3})} \approx 1,1 \ \pu{g}
\end{matrix}\begin{matrix}Letra \ (C)
\end{matrix}$\color{#3368b8}{\text{Sugestão:}}$ Você poderia resolver este problema de uma forma mais simples com um pouco de intuição, vamos voltar para as reações, ao supor que possamos somá-las, temos:\begin{matrix}
\ce{NaHCO_3_{(s)} + Na_2CO_3_{(s)} + 3HCl_{(aq)} &->& 3NaCl_{(aq)} + 2H2CO3_{(aq)}}
\end{matrix}Isto nos diz que:\begin{matrix}
n_{(\ce{NaHCO3})} = n_{(\ce{Na_2CO3})} = \dfrac{ n_{(\ce{HCl})} }{3}
\end{matrix}Então você poderia verificar:\begin{matrix}
m_{(\ce{NaHCO3})} = n_{(\ce{NaHCO3})} \cdot M_{(\ce{NaHCO3})} \\
m_{(\ce{Na_2CO3})} = n_{(\ce{Na_2CO3})} \cdot M_{(\ce{Na_2CO3})}
\end{matrix}Caso a soma algébrica das massas corrobore o que foi fornecido no enunciado, o problema está resolvido.