Quando 24,0 g de KNO3 são aquecidos com 30,0 g de chumbo metálico, ocorre uma reação química cujos únicos produtos são os sólidos PbO e KNO2. Determine a massa de óxido de chumbo(II) formado, considerando que a reação tem um rendimento de 70 %.

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que a gente tem 24,0 g de KNO₃ e 30,0 g de Pb metálico reagindo, e os únicos produtos são PbO e KNO₂. A matéria aqui é estequiometria básica:
  • Balancear a reação química
  • Calcular moles a partir de massas (massa / massa molar)
  • Identificar o reagente limitante
  • Calcular rendimento (real = teórico × rendimento%)

Passo 2

Primeiro, balancear a reação e achar as massas molares:
Reação:
KNO3 + Pb ;longrightarrow; PbO + KNO2
Ela já está balanceada 1:1:1:1 (veja que átomos de K, N, Pb e O fecham).
Massas molares (aprox.):
M(KNO₃) = 39,1 + 14,0 + 3×16,0 = 101,1 g/mol
M(Pb) = 207,2 g/mol
M(PbO) = 207,2 + 16,0 = 223,2 g/mol
Agora, calcular moles iniciais de reagentes:
n(KNO3) = 24,0101,1 approx 0,237;mol
n(Pb) = 30,0207,2 approx 0,145;mol
Fórmula usada: .

Passo 3

Vamos ver quem é o limitante. A reação pede 1 mol de KNO₃ pra cada 1 mol de Pb.
  • Se usássemos todos os 0,237 mol de KNO₃, precisaríamos de 0,237 mol de Pb, mas só temos 0,145 mol.
  • Logo, o Pb é o reagente limitante.
Isso significa que, teoricamente, todo o Pb (0,145 mol) vira PbO na mesma quantidade molar: 0,145 mol de PbO.

Passo 4

Calcular o rendimento teórico de PbO e depois aplicar o rendimento real de 70 %:
massa teórica de PbO = n(PbO) times M(PbO) = 0,145;mol times 223,2;tfracgmol approx 32,4;g ó
Com rendimento de 70 %:
massa real de PbO = 32,4;g times 0,70 approx 22,7;g

Resposta

A massa de PbO formada (com 70 % de rendimento) é aproximadamente 22,7 g.

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