A alumina, Al2 O3, é um importante composto utilizado na fabricação de refratários industriais. Sua produção segue a seguinte reação:
4 Al+3 O2 2 Al2 O3
Se nas entradas da alimentação do reator temos 20 mols de Al e 1 0 mols de O2, determine:
A quantidade de Al2 O3 formada.

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que a gente tem a reação
4,Al + 3,O2 ;longrightarrow; 2,Al2O3
e entra na brincadeira 20 mol de Al e 10 mol de O₂. A pergunta é: quantos mol de Al₂O₃ aparecem no fim?
Conteúdo: estequiometria e reagente limitante. Vamos precisar da equação balanceada, da razão molar e do conceito de quem acaba primeiro (reagente limitante).

Passo 2

Primeiro, a gente anota a relação molar da reação, que vem direto dos coeficientes:
  • Para cada 4 mol de Al, precisa de 3 mol de O₂.
  • E essas quantidades geram 2 mol de Al₂O₃.

Passo 3

Agora vamos ver qual reagente “acaba” primeiro:
  1. Se eu usasse todos os 20 mol de Al, precisaria de
nO2 = 34times 20 = 15 mol
mas eu só tenho 10 mol de O₂ → O₂ está em falta (limitante).
2) Se eu usasse todos os 10 mol de O₂, precisaria de
n!Al = 43times 10 approx 13,33 mol
e de fato tenho 20 mol de Al, sobra Al. Confirma: O₂ é limitante.

Passo 4

Como O₂ limita, calculo o Al₂O₃ formado a partir dele. A razão é 3 mol O₂ → 2 mol Al₂O₃, então:
n!Al2O3 = 23times nO2 = 23times 10 = 203approx 6,67 mol

Resposta

A quantidade de Al₂O₃ formada é 203approx 6,67 mol.

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