]
- Que massa de acetato é necessária para reduzir 10 kg de óxido de crômio (III) e produzir crômio metálico?
Passo 1
O que o enunciado pede e os dados que temos:
- Pedido: determinar a massa do reagente metálico (o alumínio na reação dada) necessária para reduzir
e produzir cromo metálico. - Informação fornecida: massa de
igual a . - Reação dada (não balanceada na forma como foi escrita):
- Vamos precisar das massas molares aproximadas dos elementos (valores típicos usados em cálculos estequiométricos):
-
- Conversão de unidade que usaremos:
.
Passo 2
Balanceamento da equação química (passo obrigatório antes de fazer estequiometria).
- Contar átomos nas duas extremidades da reação e ajustar coeficientes:
- Na fórmula
há átomos de e de . - O óxido de alumínio é
, que contém átomos de .
- Na fórmula
- Para conservar
: colocar coeficiente em do produto. - Para conservar
: colocar coeficiente em do reagente (assim há átomos de Al à esquerda correspondendo ao à direita). - Equação balanceada final:
Passo 3
Conceito rápido de estequiometria e mol:
- Para resolver quantos gramas de um reagente são necessários, converte-se a massa do reagente conhecido para número de mols usando a massa molar, usa-se os coeficientes estequiométricos da equação balanceada para relacionar mols entre espécies, e por fim converte-se de volta para massa usando a massa molar do reagente que se quer encontrar.
- Fórmula usada para converter massa em mols:
onde
é o número de mols,
a massa em gramas e
a massa molar em
.
Passo 4
Calcular o número de mols de
disponíveis.
- Primeiro calcular a massa molar de
:
- Converter
para gramas e calcular os mols:
(Arredondaremos só no final; mantenho mais casas agora para precisão.)
Passo 5
Usar a relação estequiométrica para achar os mols de alumínio necessários.
- Da equação balanceada,
mol de consome mol de . Logo:
Passo 6
Converter os mols de
em massa.
- Usar
e a relação :
- Fazer a multiplicação (mostrando uma forma simples de calcular sem calculadora: note que
, então multiplicar por e subtrair vezes o número de mols):
- Arredondando de forma sensata para três algarismos significativos (compatível com os dados fornecidos), obtemos:
- Converter para quilogramas:
Passo 7
Interpretação final e observações rápidas (úteis para a prova):
- Resultado: são necessários aproximadamente
de alumínio puro para reagir com de assumindo reação estequiométrica completa (rendimento ). - Observação prática: em problemas reais pode-se pedir uma margem adicional por impurezas ou rendimento menor que
, mas aqui usamos rendimento total porque o enunciado não deu outro valor.