Embalagens de fertilizantes do tipo NPK…

(Fuvest-SP) Embalagens de fertilizantes do tipo NPK trazem três números, compostos de dois algarismos, que se referem, respectivamente, ao conteúdo de nitrogênio, fósforo e potássio, presentes no fertilizante. O segundo desses números dá o conteúdo de fósforo, porém expresso como porcentagem, em massa, de pentóxido de fósforo.

Para preparar 1 kg de um desses fertilizantes, foram utilizados 558 g de mono-hidrogenofosfato de amônio e 442 g de areia isenta de fosfatos. Na embalagem desse fertilizante, o segundo número, relativo ao fósforo, deve ser, aproximadamente,

Dados de massa molar (g/mol): mono-hidrogenofosfato de amônio = 132; pentóxido de fósforo = 142

a) 10

b) 20

c) 30

d) 40

e) 50

Resolução

O fósforo presente no fertilizante é proveniente do mono-hidrogenofosfato de amônio, (NH₄)₂HPO₄, o qual é produzido a partir do pentóxido de fósforo (P₂O₅). Assim, de acordo com as estrutura das substâncias, é possível produzir 2 mols de (NH₄)₂HPO₄ a partir de 1 mol P₂O₅, logo:

Para finalizar, basta converter a massa de P₂O₅ em porcentagem:

Gabarito: LETRA C

Como descobrimos a fórmula dos composto a partir dos nomes?

O mono-hidrogenofosfato, ou simplesmente hidrogenofosfato, é um íon composto de um grupo fosfato (PO₄^3-) ligado a um átomo de hidrogeno (por isso o mono): HPO₄^2-. Como o nox do hidrogênio é +1 e do grupo fosfato é -3, a carga total do hidrogenofosfato fica -2, ou seja:  (+1 + (-3) = -2).

Já o amônio é um íon positivo composto por um átomo de nitrogênio e quatro átomos de hidrogênio: NH₄⁺. A carga é +1 pois o nox do nitrogênio é -3 e do hidrogênio é +1, logo: -3 + [4 × (+1)] = +1.

Portanto, o mono-hidrogenofosfato de amônio, como o nome sugere, é formado pela ligação entre os íons HPO₄^2- e NH₄⁺. Assim, obedecendo o balanço de carga, a fórmula molecular do sal é (NH₄)₂HPO₄.

A fórmula do pentóxido de fósforo é um pouco mais fácil de visualizar, pois como é um óxido, envolve a ligação entre átomos de fósforo e oxigênio. A molécula contém cinco átomos de oxigênio pois o prefixo pent significa cinco. Como o nox do oxigênio é -2, a carga total dos 5 átomos será -10 e para balanceá-la é preciso de dois átomos de fósforo, que tem nox 5+. Portanto, a fórmula do pentóxido de fósforo é P₂O₅.

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