28-Em siderurgia, uma das reações é dada pela equação química:
Admita que a amostra de FeO tenha
em massa de pureza. Calcule qual é a massa de ferro produzida a partir de 2500 kg de FeO .
Admita que a amostra de FeO tenha
Passo 1
O enunciado dá a reação
e pede a massa de ferro produzida a partir de uma amostra de
de massa
cuja pureza é
.
Dados relevantes:
O que precisa ser encontrado:
Passo 2
Primeiro passo prático: determinar a massa de
puro presente na amostra, usando a pureza.
A massa de
puro é dada por
Substituindo:
Explicação didática: multiplicamos a massa total pela fração de massa que é realmente
. Aqui
vira
como fração.
Passo 3
Agora vamos transformar massa em número de mols. Para isso precisamos das massas molares (explico o porquê: reação química opera em mols; a relação estequiométrica da reação dá quantos mols de produto saem por mol de reagente).
Usamos as massas atômicas aproximadas:
Logo a massa molar de
é
E a massa molar do ferro é
Observação sobre unidades: como as massas molares estão em
, é conveniente converter a massa de
para gramas:
A fórmula para número de mols é
Aplicando a
:
Explanação curta: dividimos a massa pelo peso de um mol para saber quantos mols temos.
Passo 4
Usando a estequiometria da reação: a equação é balanceada com razão molar
Isso significa que cada mol de
produz exatamente um mol de
. Portanto
Passo 5
Agora convertemos os mols de
em massa:
Substituindo os valores (note que
em
):
Convertendo para quilogramas:
Dica prática para prova: você pode poupar passos usando a relação direta
ou seja
Isso evita conversão a gramas se você trabalha com massas molares em kg·mol^{-1} ou fazendo a razão diretamente.
Passo 6
Resumo e interpretação: a amostra de
de
com
de pureza contém
de
puro, o que, pela reação estequiométrica
, gera aproximadamente
de ferro metálico.
Força aí — você já tem o procedimento enxuto para repetir com outros números na prova!