O metal manganês, empregado na obtenção de ligas metálicas, pode ser obtido no estado líquido, a partir do mineral pirolilusita,
, pela reação representada por:
Considerando que o rendimento da reação seja de
, qual a massa de alumínio, em quilogramas, que deve reagir completamente para a obtenção de 165 kg de manganês? Massas molares em g/mol:
.
Passo 1
Então, o enunciado diz: a gente tem a reação
e quer saber quanta massa de alumínio (em kg) é precisa para gerar 165 kg de Mn, considerando rendimento de 100 %.
Conteúdo: este é um clássico de estequiometria (relação de mols na reação) e uso do conceito de mol (massa molar). Vamos precisar da massa molar de Mn e de Al e da proporção molar da reação.
Passo 2
Converter a massa desejada de Mn em mols.
1 mol de Mn tem massa molar .
Queremos 165 kg de Mn, ou seja
1 mol de Mn tem massa molar
Queremos 165 kg de Mn, ou seja
O número de mols de Mn é
Passo 3
Encontrar quantos mols de Al são necessários.
A reação mostra que, para cada 3 mol de Mn formados, são consumidos 4 mol de Al, ou seja
A reação mostra que, para cada 3 mol de Mn formados, são consumidos 4 mol de Al, ou seja
Então, para
mol de Mn precisamos de
Passo 4
Calcular a massa de Al correspondente a 4 000 mol.
Massa molar de Al: .
Massa molar de Al:
Convertendo para quilogramas:
Resposta
Para produzir 165 kg de Mn com rendimento de 100 %, você precisa de 108 kg de alumínio.