O ferro reage com o gás cloro para formar cloreto de ferro (III). Se misturarmos 10 mols de Fe com 12 mols de Cl2, determine:
O reagente em excesso e a quantidade que sobra

Passo 1

Beleza, olha só o que o exercício pede: a gente tem ferro (Fe) e gás cloro ( Cl2) que reagirão pra formar cloreto de ferro (III), ou seja, FeCl3. Recebemos 10 mol de Fe e 12 mol de Cl2 e precisamos descobrir qual é o reagente em excesso e quanto dele sobra. Isso é um problema de estequiometria, mais especificamente de reagente limitante. Pra resolver, primeiro a gente precisa da equação química balanceada e entender a proporção de mols de cada substância.

Passo 2

Vamos balancear a reação:
2,Fe ;+; 3,Cl2 ;longrightarrow; 2,FeCl3
Isto diz que:
  • 2 mol de Fe reagem com 3 mol de Cl2.
    Logo, para cada 1 mol de Fe são necessários tfrac32 mol de Cl2, ou ao contrário, para cada 1 mol de Cl2 são necessários tfrac23 mol de Fe.
Agora vamos comparar:
  1. Se eu usar todos os 10 mol de Fe, precisaria de
10 times 32 = 15;mol de Cl2
Mas só tenho 12 mol de Cl2, ou seja, não daria pra consumir todo o Fe com essa quantidade de cloro.
2) Se eu usar todos os 12 mol de Cl2, precisava de
12 times 23 = 8;mol de Fe
Como eu tenho 10 mol de Fe, isso cabe direitinho – sobra Fe.
Dessa comparação, dá pra ver que o Cl2 é o reagente limitante (ele acaba primeiro) e o Fe está em excesso.

Passo 3

Pra calcular quanto de Fe sobra:
  • Usei 8 mol de Fe pra reagir com os 12 mol de Cl2.
  • Como eu tinha 10 mol de Fe, sobra:
10 - 8 = 2;mol de Fe

Resposta

O reagente em excesso é o ferro (Fe) e sobra 2 mol de Fe.

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