O gás cianogênio, \mathrm{C}_{2} \mathrm{~N}_{2} foi encontrado em gases no espaço. Ele pode reagir com flúor para formar tetrafluoreto de carbono e trifluoreto de nitrogênio.
\mathrm{C}_{2} \mathrm{~N}_{2(\mathrm{~g})}+7 \mathrm{~F}_{2(\mathrm{~g})} \rightarrow 2 \mathrm{CF}_{4(\mathrm{~g})}+2 \mathrm{NF}_{3(\mathrm{~g})}
Quantos mols de flúor reagem com 1,37 \mathrm{~mol} de cianogênio?

Passo 1

O enunciado fornece a equação química balanceada (vou copiar a reação tal como está no enunciado):
\mathrm{C_{2}N_{2(g)}} + 7\,\mathrm{F_{2(g)}} \rightarrow 2\,\mathrm{CF_{4(g)}} + 2\,\mathrm{NF_{3(g)}}
Informações dadas:
  • Quantidade de cianogênio: \,1,37 mol de \mathrm{C_{2}N_{2}}.
O que é pedido:
  • Quantos mols de \mathrm{F_{2}} reagem com \,1,37 mol de \mathrm{C_{2}N_{2}}.

Passo 2

Conceito importante (explicação didática): o coeficiente estequiométrico numa equação balanceada indica a relação em mols entre as substâncias. Ou seja, os números na frente das fórmulas dizem “quantos mols” de cada substância participam da reação na proporção dada. O “mol” é a unidade que conta partículas (átomos, moléculas) — 1 mol = 6,022\times10^{23} entidades (não precisamos desse número aqui, só saber que mol serve para comparar quantidades).

Passo 3

Identificar a razão estequiométrica útil: pela equação balanceada, 1 mol de \mathrm{C_{2}N_{2}} reage com 7 mols de \mathrm{F_{2}}. Escrevendo isso como uma razão:
\frac{7\\ \text{mol }\mathrm{F_{2}}}{1\\ \text{mol }\mathrm{C_{2}N_{2}}}

Passo 4

Montar a conta usando a razão estequiométrica: multiplicamos a quantidade conhecida de \mathrm{C_{2}N_{2}} por essa fração para obter os mols de \mathrm{F_{2}}:
\text{mols de }\mathrm{F_{2}} = 1,37\\ \text{mol }\mathrm{C_{2}N_{2}} \times \frac{7\\ \text{mol }\mathrm{F_{2}}}{1\\ \text{mol }\mathrm{C_{2}N_{2}}}
Observe que a unidade “mol \mathrm{C_{2}N_{2}}” cancela, sobrando “mol \mathrm{F_{2}}”.

Passo 5

Fazer a multiplicação e explicar o cálculo simples:
1,37 \times 7 = 7\times1 + 7\times0,37 = 7 + 2,59 = 9,59
Portanto:
\text{mols de }\mathrm{F_{2}} = 9,59\\ \text{mol}

Passo 6

Interpretação final e checagem: com \,1,37 mol de \mathrm{C_{2}N_{2}} você precisa de \,9,59 mol de \mathrm{F_{2}}. A unidade está consistente (mols) e usamos diretamente a relação estequiométrica da equação balanceada.

Resposta

9,59\\ \text{mol de }\mathrm{F_{2}}

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