O composto
é sintetizado pela reação do
bloco cúbico de arsênio (
) que tem
de aresta reage com
moléculas de
, que massa de
pode ser preparada se o rendimento dessa reação é de
?
Passo 1
Beleza, o problema é de estequiometria (reação química e rendimento). A gente tem um cubo de arsênio metálico que, junto com moléculas de AsI₃, vai produzir As₂I₄. Preciso usar:
• Densidade e volume pra achar a massa de As sólido.
• Mol (massa molar) pra transformar massa ↔ mol.
• Número de Avogadro pra converter moléculas de AsI₃ em mol.
• Balanceamento da reação pra achar a proporção entre reagentes e produto.
• Cálculo de reagente limitante.
• Rendimento (75,6 %) pra achar quanto de As₂I₄ sai de verdade.
• Densidade e volume pra achar a massa de As sólido.
• Mol (massa molar) pra transformar massa ↔ mol.
• Número de Avogadro pra converter moléculas de AsI₃ em mol.
• Balanceamento da reação pra achar a proporção entre reagentes e produto.
• Cálculo de reagente limitante.
• Rendimento (75,6 %) pra achar quanto de As₂I₄ sai de verdade.
Passo 2
Calcular massa do cubo de As usando densidade.
Volume do cubo:
Volume do cubo:
Massa do cubo:
Passo 3
Transformar essa massa em mol de As. A massa molar do arsênio é
.
Passo 4
Converter
moléculas de AsI₃ em mol, usando
:
Passo 5
Balancear a reação:
Isso diz:
• Cada 2 mol de As gera 3 mol de As₂I₄ → fator .
• Cada 4 mol de AsI₃ gera 3 mol de As₂I₄ → fator .
• Cada 2 mol de As gera 3 mol de As₂I₄ → fator
• Cada 4 mol de AsI₃ gera 3 mol de As₂I₄ → fator
Calcular quantos mol de As₂I₄ cada reagente produziria (teórico):
De As:
De AsI₃:
O menor é 1,26 mol → reagente limitante é AsI₃, então rendimento teórico = 1,26 mol de As₂I₄.
De As:
De AsI₃:
O menor é 1,26 mol → reagente limitante é AsI₃, então rendimento teórico = 1,26 mol de As₂I₄.
Passo 6
Aplicar rendimento de 75,6 %:
Passo 7
Calcular massa de As₂I₄ produzido. Molaridade do As₂I₄:
Então
Resposta
A massa de As₂I₄ obtida, com rendimento de 75,6 %, é aproximadamente 6,25×10² g.