Um aluno pesou
de
para preparar o sulfato de tetramincobre(II) monoidratado, [
]
e obteve no laboratório
do produto. Sabendo-se que o tetramincobre(II) monoidratado apresentava 88% de pureza Pergunta-se:
5 a- Qual a massa de produto puro obtida?
b - Qual o rendimento, em percentagem, da síntese?
5 a- Qual a massa de produto puro obtida?
b - Qual o rendimento, em percentagem, da síntese?
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações e perguntas:
- Massa do reagente:
de . - Massa do produto bruto obtido no laboratório:
do composto . - Pureza do produto:
.
Perguntas:
a) Qual a massa de produto puro obtida?
b) Qual o rendimento, em percentagem, da síntese?
a) Qual a massa de produto puro obtida?
b) Qual o rendimento, em percentagem, da síntese?
Passo 2
Entendendo a estequiometria (por que podemos usar 1:1):
Cada fórmula contém um átomo de cobre (
). O complexo
também contém um átomo de cobre por unidade fórmula. Assim, uma mole do reagente pode originar, no máximo, uma mole do produto: razão molar teórica
. Isso permite calcular o rendimento usando moles (ou massas, convertendo por massas molares).
Cada fórmula
Passo 3
O que é massa molar e como calcular: a massa molar (ou massa molecular) é a soma das massas atômicas dos átomos na fórmula e tem unidades
. Vou calcular a massa molar do reagente
detalhadamente usando massas atômicas aproximadas:
,
,
,
.
Cálculo:
Agora somando os termos internos:
Logo,
Passo 4
Calcular o número de mols do reagente usando
:
Fazendo a divisão:
Passo 5
Calcular a massa molar do produto
: usar as mesmas massas atômicas e lembrar que
tem massa
.
Cálculo:
Compute os blocos:
Somando:
Passo 6
Massa teórica máxima de produto (rendimento teórico): usar
(razão molar
):
Esse é o máximo de massa pura de produto que se poderia obter se a reação fosse quantitativa.
Passo 7
Massa de produto puro obtida experimentalmente: o aluno isolou
do produto bruto, com pureza de
. A massa de produto puro é:
Explicação didática: pureza
significa que, em cada
do sólido,
são o composto desejado e
são impurezas. Multiplicamos a massa do sólido pela fração
.
Passo 8
Cálculo do rendimento percentual (definição e aplicação): rendimento percentual é
Substituindo os valores:
Interpretação: com os dados fornecidos, a síntese teve rendimento de cerca de
.
Passo 9
Resumo dos resultados numéricos (arredondamentos e unidades): massa de produto puro obtida
(mantendo duas casas decimais compatíveis com os dados originais) e rendimento
(duas ou três cifras significativas como convenção).
Resposta
a)
b)
b)