Uma amostra de óxido de ferro pesando 1,60 g foi aquecida numa corrente de gás hidrogênio até ser completamente convertida em 1,12 g de ferro metálico. Qual é a fórmula empírica (minima) do óxido?

Passo 1

Beleza, aqui a gente tem um óxido de ferro com massa de 1,60 g que, ao ser reduzido por hidrogênio, vira 1,12 g de ferro metálico. A pergunta é: qual é a fórmula empírica (mais simples) desse óxido? O conteúdo é estequiometria básica: cálculo de massa de oxigênio por diferença, conversão de massa em mols e depois razão molar para achar a fórmula mínima. Vamos precisar saber as massas molares de Fe e O, saber o que é mol e como achar razão entre números de mols.

Passo 2

Primeiro, a massa de oxigênio no óxido corresponde à diferença entre a massa inicial do óxido e a massa de ferro obtido:
mO = móxido - mFe = 1,60, g - 1,12, g = 0,48, gó
Isso faz sentido porque, na redução, todo oxigênio sai como água e só sobra o ferro.

Passo 3

Agora convertemos essas massas em mols.
  • Massa molar do ferro: Mrm Fe = 55,85 g/mol.
  • Massa molar do oxigênio: Mrm O = 16,00 g/mol.
    Logo:
nrm Fe = 1,1255,85 approx 0,02005 mol,
nrm O = 0,4816,00 approx 0,03000 mol

Passo 4

Para achar a fórmula empírica, a gente pega a razão entre esses dois valores de mols dividindo cada um pelo menor deles (que é nrm Fe):
nrm Fenrm Fe = 1,00, nrm Onrm Fe = 0,030000,02005 approx 1,50
Então a razão é Fe : O = 1 : 1,5.

Passo 5

Como não podemos ter meia de átomo na fórmula, multiplicamos ambos os subscritos por 2 para obter inteiros:
1times 2=2, 1,5times2=3
Isso dá a fórmula empírica Fe2O3.

Resposta

A fórmula empírica do óxido de ferro é boxedFe2O3.

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