Quando
de
são aquecidos com
de chumbo metálico, ocorre uma reação química cujos únicos produtos são os sólidos PbO e
. Determine a massa de óxido de chumbo(II) formado, considerando que a reação tem um rendimento de
.
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:
Reação:
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
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:
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 %:
Com rendimento de 70 %:
Resposta
A massa de PbO formada (com 70 % de rendimento) é aproximadamente 22,7 g.