Deitaram-se 0,24 \mathrm{~mol} de NaOH numa solução de 0,20 \mathrm{~mol} de \mathrm{FeCl}_{3}. Quantos moles de \mathrm{Fe}(\mathrm{OH})_{3} se obtém nesta reacção e quantos de \mathrm{FeCl}_{3} restam na solução.

Passo 1

O enunciado dá as seguintes quantidades iniciais:
  • Foram colocados \,0,24\\ \text{mol}\, de NaOH.
  • A solução continha \,0,20\\ \text{mol}\, de \mathrm{FeCl}_{3}.
O que o problema pede:
  • Quantos moles de \mathrm{Fe(OH)}_{3} se obtêm.
  • Quantos moles de \mathrm{FeCl}_{3} restam na solução após a reação.

Passo 2

Escrevemos a equação química e balanceamos (mostrar o que acontece molécula a molécula):
\mathrm{FeCl}_{3} + 3\,\mathrm{NaOH} \to \mathrm{Fe(OH)}_{3} + 3\,\mathrm{NaCl}
Explicação didática: os coeficientes \,1:3:1:3\, indicam a proporção em mols entre as espécies. Por exemplo, para cada 1 mol de \mathrm{FeCl}_{3} são necessários 3 mol de NaOH; e para cada 3 mol de NaOH formará 1 mol de \mathrm{Fe(OH)}_{3}.

Passo 3

Conceito de reagente limitante (explicado passo a passo):
  • O reagente limitante é aquele que se esgota primeiro e, portanto, determina quanto produto pode ser formado.
  • Para identificar o limitante, comparar a quantidade de NaOH necessária para reagir com todo o \mathrm{FeCl}_{3} com a quantidade de NaOH disponível.
Calcular a quantidade de NaOH necessária para consumir todo o \mathrm{FeCl}_{3}:
\text{NaOH necessária} = 3 \times \text{mols de }\mathrm{FeCl}_{3} = 3 \times 0,20 = 0,60\\ \text{mol}.á
Comparando: disponível \,0,24\\ \text{mol} de NaOH é muito menor que \,0,60\\ \text{mol} necessários. Logo, NaOH é o reagente limitante; sobra \mathrm{FeCl}_{3}.
Outra forma (equivalente) de ver: quantos mols de \mathrm{FeCl}_{3} podem reagir com \,0,24\\ \text{mol} de NaOH?
\text{mols de }\mathrm{FeCl}_{3}\\ \text{que reagem}=\frac{\text{mols de NaOH}}{3}=\frac{0,24}{3}=0,08\\ \text{mol}.
Isso confirma que apenas 0,08\\ \text{mol} de \mathrm{FeCl}_{3} serão consumidos.

Passo 4

Calcular quantos mols de \mathrm{Fe(OH)}_{3} são formados:
Pela estequiometria, 3 mol de NaOH formam 1 mol de \mathrm{Fe(OH)}_{3}. Como NaOH é o limitante e temos 0,24\\ \text{mol} de NaOH,
\text{mols de }\mathrm{Fe(OH)}_{3}=\frac{0,24}{3}=0,08\\ \text{mol}.
Explicação: divide-se os mols do reagente limitante pelo coeficiente desse reagente (aqui 3) e multiplica-se pelo coeficiente do produto (aqui 1), que equivale a dividir por 3.

Passo 5

Calcular quantos mols de \mathrm{FeCl}_{3} restam:
  • Inicialmente havia 0,20\\ \text{mol} de \mathrm{FeCl}_{3}.
  • Consumiram-se 0,08\\ \text{mol} (como calculado no Passo 3).
\text{mols de }\mathrm{FeCl}_{3}\\ \text{restantes}=0,20-0,08=0,12\\ \text{mol}.

Passo 6

Resumo e checagem rápida:
  • NaOH é limitante (0,24 mol disponível < 0,60 mol necessário para consumir todo o \mathrm{FeCl}_{3}).
  • Produziram-se 0,08\\ \text{mol} de \mathrm{Fe(OH)}_{3}.
  • Sobraram 0,12\\ \text{mol} de \mathrm{FeCl}_{3}.
    Força aí — essa é a técnica que cai sempre em prova: escrever a equação, identificar reagente limitante pela comparação das razões estequiométricas, e calcular produto e sobra pelos fatores de conversão.

Resposta

0,08\\ \text{mol de }\mathrm{Fe(OH)}_{3}
0,12\\ \text{mol de }\mathrm{FeCl}_{3}

Exercícios relacionados