11- O cromo é um metal empregado na produção do aço inox e no revestimento (cromação) de algumas peças metálicas. Esse metal é produzido por meio da reação a seguir:
Partindo-se de 15,2 gramas de
e admitindo-se que este processo tem um rendimento de
, a massa produzida de cromo é igual a:
Passo 1
O enunciado dá a reação de produção de cromo e pede a massa de cromo obtida partindo de
de
, sabendo que o rendimento do processo é de
.
Informações fornecidas:
- Massa inicial de
: . - Rendimento do processo:
. - Equação química (não balanceada no enunciado):
.
O que se pede:
- Determinar a massa de cromo realmente produzida (em gramas), considerando o rendimento de
.
Passo 2
Balancear a equação química (os coeficientes estequiométricos indicam as razões molares entre reagentes e produtos).
Equação balanceada:
Explicação rápida: à esquerda há 2 átomos de Cr e 3 de O; à direita colocamos
para equilibrar o Cr e
já tem 3 O; para ter 2 átomos de Al no reagente colocamos
. Os coeficientes mostram que 1 mol de
produz 2 mol de
.
Passo 3
Calcular a quantidade de matéria (moles) de
que temos.
Primeiro, calcular massa molar de
:
Agora os moles de
:
Comentário didático: a fórmula
relaciona massa
, massa molar
e quantidade de matéria
. Use sempre as mesmas unidades (g e g/mol) para obter mol.
Passo 4
Usar a estequiometria para encontrar os moles de
formados teoricamente (rendimento
).
Da equação balanceada,
mol de
produz
mol de
. Assim:
Explicação: coeficiente estequiométrico relaciona moles reagente ↔ produto; multiplicar pelo fator apropriado.
Passo 5
Converter os moles de
em massa (a massa teórica, para rendimento
).
Massa molar do cromo:
Massa teórica de
:
Comentário sobre rendimento: o rendimento percentual relaciona a massa obtida experimentalmente com a massa teórica por
.
Passo 6
Aplicar o rendimento de
para obter a massa real de cromo produzida.
Pequena observação prática: presume-se que há alumínio em excesso; se não houver informação sobre a massa de alumínio, toma-se o reagente dado (
) como limitante.