Uma indústria química produz sulfato ferroso utilizando, como matéria prima, limalha de ferro (contendo
de Fe ) e ácido sulfúrico comercial (com
de concentração em massa), segundo a equação:
Para a produção de 133 kg de sulfato ferroso, o processo utiliza 76 kg de limalha e 140 kg do ácido comercial.
Pedem-se:
a) identificar os reagentes limitante e em excesso;
b) a % em excesso do reagente em excesso;
c) o grau de conversão dos reagentes;
e) o rendimento do sulfato ferroso em relação à limalha e em relação ao ácido comercial.
Pedem-se:
a) identificar os reagentes limitante e em excesso;
b) a % em excesso do reagente em excesso;
c) o grau de conversão dos reagentes;
e) o rendimento do sulfato ferroso em relação à limalha e em relação ao ácido comercial.
Passo 1
O enunciado trata de uma reação de sulfato ferroso a partir de limalha de ferro (
% de Fe em massa) e ácido sulfúrico comercial (
% de
S
em massa):
Fornecem-se
kg de limalha e
kg de ácido comercial, e obtêm-se
kg de FeS
. Vamos identificar reagente limitante e em excesso, calcular o percentual de excesso, grau de conversão e rendimento em relação a cada reagente.
Passo 2
Calcular as massas de Fe e de
puros e suas quantidades de matéria:
Moles de cada um (
,g/mol,
,g/mol):
Passo 3
Como a estequiometria é
, o reagente com menos moles é limitante.
Passo 4
Percentual de excesso do Fe: primeiro, a quantidade estequiom’etrica de Fe para reagir com todo o
'e igual a
,mol.
Passo 5
Teoricamente, se todo o reagente limitante reagisse, formar-se-iam
Passo 6
Na prática, obtiveram-se
kg de FeS
, isto é
Grau de conversão de cada reagente:
Passo 7
Rendimento do FeS
em relação a cada reagente é a razão entre massa obtida e massa teórica a partir de cada um:
Resposta
a) Reagente limitante:
. Reagente em excesso: Fe.
b) Percentual de excesso do Fe: .
c) Grau de conversão: , Fe
.
d) Rendimento em relação à limalha de ferro: ; em relação ao ácido comercial:
.
b) Percentual de excesso do Fe:
c) Grau de conversão:
d) Rendimento em relação à limalha de ferro: