Imagine que você busque maneiras de melhorar o processo pelo qual o minério de ferro contendo Fe2 O3 é convertido em ferro. Em seus testes você realizou a seguinte reação em pequena escala:
Fe2 O3(s)+3 CO(g) longrightarrow 2 Fe(s)+3 CO2(g)
a) Se você começa com 150 g de Fe2 O3 como reagente limitante, qual é o rendimento teórico de Fe?
b) Se o rendimento real de Fe em nosso teste foi de 87,9 g, qual é o rendimento percentual?

Passo 1

O enunciado apresenta a reação
Fe2O3(s) + 3,CO(g) longrightarrow 2,Fe(s) + 3,CO2(g)
e pede: (a) o rendimento teórico de ferro partindo de 150,g de Fe2O3 como reagente limitante; (b) o rendimento percentual quando o ferro obtido foi 87,9,g. Vamos usar estequiometria básica, cálculo de mols e definição de rendimento percentual.

Passo 2

Calculamos a massa molar de Fe2O3. Como M(Fe)=55,845,g/mol e M(O)=16,00,g/mol,
M(Fe2O3) =2times55,845 + 3times16,00 =111,690 + 48,00 =159,690 g/mol

Passo 3

Determinamos o número de mols de Fe2O3 em 150,g:
n(Fe2O3) =150159,690 approx0,939 mol

Passo 4

Pela estequiometria, 1 mol de Fe2O3 produz 2 mol de Fe. Logo,
n(Fe)=2 times 0,939 approx1,878 mol

Passo 5

Transformamos em massa de ferro teórica usando M(Fe)=55,845,g/mol:
mteórica(Fe) =1,878times55,845 approx104,9 g ó

Passo 6

O rendimento percentual eta é dado por
eta =mrealmteóricatimes100% =87,9104,9times100% approx83,8% ó

Resposta

(a) O rendimento teórico de Fe é aproximadamente 104,9,g.
(b) O rendimento percentual é aproximadamente 83,8%.

Exercícios relacionados