Uma amostra de óxido de ferro pesando
foi aquecida numa corrente de gás hidrogênio até ser completamente convertida em
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:
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:
. - Massa molar do oxigênio:
.
Logo:
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
):
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:
Isso dá a fórmula empírica
Resposta
A fórmula empírica do óxido de ferro é
.