Quando o lítio metálico reage com o gás oxigênio, forma-se o óxido de lítio. Qual a massa de \mathrm{Li}_{2} \mathrm{O} que pode ser formada a partir de 2,52 \mathrm{~mol} de Li ?

Passo 1

O enunciado dá que temos 2,52 mol de lítio (Li) e pergunta qual a massa de óxido de lítio formada, isto é, a massa de \mathrm{Li}_{2}\mathrm{O} que se forma a partir dessa quantidade de Li.
Informações relevantes fornecidas:
\,\, - Quantidade de reagente: 2,52 mol de Li.
\,\, - Produto desejado: \mathrm{Li}_{2}\mathrm{O}.
A pergunta é: qual é a massa (em gramas) de \mathrm{Li}_{2}\mathrm{O} formada?

Passo 2

Escrevemos a reação química entre lítio metálico e oxigênio e balanceamos. A reação não balanceada é:
\mathrm{Li} + \mathrm{O}_{2} \rightarrow \mathrm{Li}_{2}\mathrm{O}
Para balancear, observamos que \mathrm{Li}_{2}\mathrm{O} tem 2 átomos de Li e 1 átomo de O (mas \mathrm{O}_{2} tem 2 átomos de O), então o coeficiente mínimo inteiro que equilibra todos os átomos é:
4\,\mathrm{Li} + \mathrm{O}_{2} \rightarrow 2\,\mathrm{Li}_{2}\mathrm{O}
Verificação rápida: Li: 4 à esquerda, 2\times2=4 à direita; O: 2 à esquerda, 2\times1=2 á direita. Está balanceada.

Passo 3

Explico a ideia de estequiometria (de um jeito simples): os coeficientes estequiométricos nos dizem as proporções molares entre reagentes e produtos. Da equação balanceada:
4\\ \text{mol de Li} \longrightarrow 2\\ \text{mol de } \mathrm{Li}_{2}\mathrm{O}
Isto significa que cada 4 mol de Li produzem 2 mol de \mathrm{Li}_{2}\mathrm{O}. Logo a relação (razão) entre mols de \mathrm{Li}_{2}\mathrm{O} e mols de Li é
\frac{\text{mol de }\mathrm{Li}_{2}\mathrm{O}}{\text{mol de Li}}=\frac{2}{4}=\frac{1}{2}.
Portanto, moles de \mathrm{Li}_{2}\mathrm{O} produzidos a partir de 2,52 mol de Li são
\text{mol de }\mathrm{Li}_{2}\mathrm{O}=2,52\times\frac{1}{2}=1,26\\ \text{mol}.

Passo 4

Agora precisamos converter moles de \mathrm{Li}_{2}\mathrm{O} em massa usando a massa molar (massa de 1 mol) de \mathrm{Li}_{2}\mathrm{O}. Explicando a massa molar: é a soma das massas atômicas (em g·mol^{-1}) dos átomos na fórmula. Usarei as massas atômicas aproximadas: \mathrm{Li}=6,94\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}} e \mathrm{O}=16,00\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}. Então a massa molar de \mathrm{Li}_{2}\mathrm{O} é
M(\mathrm{Li}_{2}\mathrm{O})=2\times 6,94 + 16,00 = 29,88\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}.

Passo 5

Agora calculamos a massa do produto com a fórmula massa = mols \times massa molar. Usando 1,26 mol de \mathrm{Li}_{2}\mathrm{O} e 29,88\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}:
m = 1,26\times 29,88 = 37,6488\\ \mathrm{g}.

Passo 6

Três observações práticas para a prova: (1) a razão estequiométrica foi obtida diretamente dos coeficientes da equação balanceada; (2) a massa molar calcula-se somando as massas atômicas; (3) ao apresentar o resultado, ajustamos o número de algarismos significativos conforme a entrada ( 2,52 tem três algarismos significativos), então arredondamos o resultado para três algarismos significativos: 37,6\\ \mathrm{g}.

Resposta

37,6\\ \mathrm{g}

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