(
pontos) Objetos de prata sofrem escurecimento devido à sua reação com enxofre. Estes materiais recuperam seu brilho característico quando envoltos por papel alumínio e mergulhados em um recipiente contendo água quente e sal de cozinha. A reação não balanceada que ocorre é:
a) Utilizando o processo descrito, determine a massa de prata metálica que será regenerada na superfície de um objeto que contém
de
?
b) Qual é o rendimento da reação se forem obtidos
de Ag ?.
b) Qual é o rendimento da reação se forem obtidos
Passo 1
O enunciado dá a reação (não balanceada)
e pede duas coisas:
- A massa de prata metálica regenerada na superfície de um objeto que contém
de . - O rendimento da reação se, na prática, forem obtidos
de .
Informações fornecidas: massa inicial de
é
; massa obtida experimentalmente de
(para o rendimento) é
. A equação fornecida está sem balancear.
Passo 2
Balancear a reação: comece igualando os elementos. Vamos procurar coeficientes inteiros que satisfaçam contagem de átomos.
Teste rápido: colocando coeficiente
em
dá
átomos de enxofre no total à esquerda, então precisamos de
no produto
(já tem
S). Com
moléculas de
temos
átomos de Ag à esquerda, então colocamos coeficiente
em
no produto. Para ter
à direita precisamos de
átomos de Al à esquerda, então colocamos coeficiente
em
. Verificando:
- Ag:
(esq.) e (dir.) - S:
(esq.) e (dir.) - Al:
(esq.) e (dir.)
A equação balanceada é
Passo 3
Explicação do conceito usado: este é um problema estequiométrico. A ideia:
- Primeiro convertemos massa do reagente em mols usando a massa molar (moles = massa / massa molar).
- Em seguida usamos a razão molar (da equação balanceada) para obter os mols do produto.
- Finalmente convertemos mols do produto em massa (massa = mols × massa molar do produto).
A razão molar importante aqui, retirada da reação balanceada, é:
mol de
produzem
mol de
. Portanto, cada
mol de
produz
mol de
.
Passo 4
Calcular a massa molar de
. Usamos massas atômicas (valores típicos):
e
.
Massa molar de
:
Passo 5
Converter a massa disponível de
em mols:
(Arredondei para
casas significativas
para manter precisão intermediária.)
Passo 6
Usar a razão molar para achar os mols de
teóricos gerados. Da equação, cada mol de
gera
mol de
, então
Passo 7
Calcular a massa teórica de
. Massa molar de prata:
Logo a massa teórica é
Arredondando de forma coerente com os dados iniciais (entrada com
algarismos significativos), obtemos
.
Passo 8
Calcular o rendimento percentual. A fórmula do rendimento é
Substituindo os valores:
Arredondei para três algarismos significativos:
.
Passo 9
Breve recapitulação (dica de prova): o passo mais importante é balancear corretamente a equação e extrair a razão molar entre reagente e produto que nos interessa. Depois é só conversão massa→mol e mol→massa com massas molares. Se estiver sem calculadora, faça frações simples e mantenha poucas casas até o final.