(Cesgranrio) De acordo com a Lei de Lavoisier, quando fizermos reagir completamente, em ambiente fechado, 1,12 \mathrm{~g} de ferro com 0,64 \mathrm{~g} de enxofre, a massa, em g , de sulfeto de ferro obtida será de: (\mathrm{Fe}=56 ; \mathrm{S}=32)
\mathrm{Fe}+\mathrm{S} \rightarrow \mathrm{FeS}
a) 2,76
b) 2,24
c) 1,76
d) 1,28
e) 0,48

Passo 1

O enunciado dá a reação
\mathrm{Fe}+\mathrm{S}\rightarrow\mathrm{FeS}
e fornece as massas iniciais dos reagentes e as massas atômicas:
  • massa de ferro: 1,12\\ \mathrm{g};
  • massa de enxofre: 0,64\\ \mathrm{g};
  • massas atômicas: \mathrm{Fe}=56, \mathrm{S}=32.
A pergunta é: qual a massa, em gramas, de sulfeto de ferro ( \mathrm{FeS}) obtida quando a reação ocorre completamente em um sistema fechado?

Passo 2

Para relacionar massas com reações químicas usamos o conceito de mol. A fórmula básica é
n=\frac{m}{M},
onde:
  • n é o número de mols;
  • m é a massa da substância (em gramas);
  • M é a massa molar (em \mathrm{g\\ mol^{-1}}), que para elementos é igual à massa atômica fornecida.
Vou converter as massas dadas em mols para comparar com os coeficientes estequiométricos da reação.

Passo 3

Calcular os mols de ferro:
n_{\mathrm{Fe}}=\frac{m_{\mathrm{Fe}}}{M_{\mathrm{Fe}}}=\frac{1,12}{56}=0,02\\ \mathrm{mol}.
Explicação rápida: dividi a massa fornecida de ferro pela sua massa atômica; o resultado é 0,02 mol porque 56\times0,02=1,12.

Passo 4

Calcular os mols de enxofre:
n_{\mathrm{S}}=\frac{m_{\mathrm{S}}}{M_{\mathrm{S}}}=\frac{0,64}{32}=0,02\\ \mathrm{mol}.
Novamente, 32\times0,02=0,64, portanto há 0,02 mol de enxofre.

Passo 5

Interpretar a estequiometria da reação:
A equação mostra coeficientes 1 para \mathrm{Fe} e 1 para \mathrm{S}, ou seja, a reação consome ferro e enxofre na razão molar 1:1. Como
n_{\mathrm{Fe}}=0,02\\ \mathrm{mol}\quad\text{e}\quad n_{\mathrm{S}}=0,02\\ \mathrm{mol},
os dois reagentes estão na proporção correta e serão completamente consumidos, gerando a mesma quantidade de mols de produto:
n_{\mathrm{FeS}}=0,02\\ \mathrm{mol}.

Passo 6

Calcular a massa do produto \mathrm{FeS}. Primeiro a massa molar de \mathrm{FeS}:
M_{\mathrm{FeS}}=M_{\mathrm{Fe}}+M_{\mathrm{S}}=56+32=88\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}.
Agora a massa formada:
m_{\mathrm{FeS}}=n_{\mathrm{FeS}}\cdot M_{\mathrm{FeS}}=0,02\cdot88=1,76\\ \mathrm{g}.

Passo 7

Verificação pela Lei de Lavoisier (conservação da massa): em sistema fechado, a massa total dos reagentes deve ser igual à massa total dos produtos. Soma dos reagentes:
1,12+0,64=1,76\\ \mathrm{g},
que coincide com a massa calculada de \mathrm{FeS}. Tudo consistente.

Resposta

c) 1,76

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