Considere a reação simplificada da oxidação do ferro:
4 \mathrm{Fe}+3 \mathrm{O}_{2} \rightarrow 2 \mathrm{Fe}_{2} \mathrm{O}_{3}
Se um prego contém \mathbf{5 , 6} g de ferro, qual será a massa de óxido de ferro ( \mathrm{Fe}_{2} \mathrm{O}_{3} ) formada? (Massa molar: Fe =56 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}, O=16 \mathrm{~g} / \mathrm{mol} )

Passo 1

O enunciado dá a reação de oxidação do ferro
4\,\mathrm{Fe} + 3\,\mathrm{O}_{2} \longrightarrow 2\,\mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3}
e pede a massa de \mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3} formada a partir de 5{,}6,g de ferro. O conteúdo é estequiometria: converter massa em mol, usar a razão molar da reação e depois converter de volta para massa.

Passo 2

Converter a massa de ferro em mols usando a massa molar \mathrm{Fe}=56\,\mathrm{g/mol}:
n(\mathrm{Fe}) = \frac{5{,}6\,\mathrm{g}}{56\,\mathrm{g/mol}} = 0{,}10\,\mathrm{mol}.

Passo 3

Usar a razão molar entre \mathrm{Fe} e \mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3} na reação: de 4 mol de \mathrm{Fe} formam-se 2 mol de \mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3}. Logo,
n(\mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3}) = n(\mathrm{Fe}) \times \frac{2}{4} = 0{,}10 \times \frac{1}{2} = 0{,}05\,\mathrm{mol}.

Passo 4

Calcular a massa de \mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3} sabendo \mathrm{MM}(\mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3})=2\times56 + 3\times16 =160\,\mathrm{g/mol}:
m(\mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3}) = n(\mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3}) \times \mathrm{MM} = 0{,}05\,\mathrm{mol} \times 160\,\mathrm{g/mol} = 8{,}0\,\mathrm{g}.

Resposta

A massa de óxido de ferro \mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3} formada é 8{,}0 g.

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