Obtém-se óxido de magnésio ( MgO ) pela reação entre magnésio ( Mg ) e gás oxigênio ( \mathrm{O}_{2} ). Qual a quantidade de MgO , em gramas, a partir de 48 g de magnésio?

Passo 1

O enunciado pede: a partir de 48\\ \mathrm{g} de magnésio ( \mathrm{Mg}), qual a massa de óxido de magnésio ( \mathrm{MgO}) formada pela reação com gás oxigênio ( \mathrm{O}_{2})?\n
Informações dadas e suposições que vamos usar (tudo explícito):
\text{Reagentes: } \mathrm{Mg}\\ \text{e}\\ \mathrm{O}_2,\qquad \text{quantidade de } \mathrm{Mg}: 48\\ \mathrm{g}.
Vou assumir que há oxigênio em quantidade suficiente (ou seja, \mathrm{Mg} é o reagente limitante). Vou usar massas molares arredondadas usuais para cálculo sem calculadora:
M(\mathrm{Mg}) = 24{,}0\\ \mathrm{g/mol},\qquad M(\mathrm{O}) = 16{,}0\\ \mathrm{g/mol}.
A partir disso calcularemos M(\mathrm{MgO}) e usaremos este valor para converter mols em gramas.

Passo 2

Escrevemos a equação química balanceada e interpretamos a relação estequiométrica (isto é, a proporção entre mols dos reagentes e produtos):
2\\ \mathrm{Mg} + \mathrm{O}_2 \longrightarrow 2\\ \mathrm{MgO}.
Explicação didática: os coeficientes na equação indicam quantos mols de cada espécie reagem/produzem. Aqui, 2 mols de \mathrm{Mg} reagem com 1 mol de \mathrm{O}_2 para formar 2 mols de \mathrm{MgO}. Podemos simplificar a razão dividindo tudo por 2, obtendo a relação mais simples:
1\\ \mathrm{mol\\ Mg} \longrightarrow 1\\ \mathrm{mol\\ MgO}.
Isso significa que cada mol de magnésio consumido dá exatamente um mol de óxido de magnésio formado.

Passo 3

Calcular o número de mols de \mathrm{Mg} que correspondem a 48\\ \mathrm{g}. Fórmula que usamos:
n = \frac{m}{M},
onde n é o número de mols, m a massa em gramas e M a massa molar em \mathrm{g/mol}.\n
Aplicando aos dados:
n(\mathrm{Mg})=\frac{48\\ \mathrm{g}}{24{,}0\\ \mathrm{g/mol}}.
Faço a divisão: 48\div 24{,}0 = 2{,}0. Logo
n(\mathrm{Mg})=2{,}0\\ \mathrm{mol}.
Comentário didático: converter massa em mol é essencial em estequiometria porque as equações químicas trabalham com mols (partes proporcionais), não com gramas diretamente.

Passo 4

Usar a relação estequiométrica para achar os mols de \mathrm{MgO} formados. Da relação do Passo 2:
1\\ \mathrm{mol\\ Mg} \longrightarrow 1\\ \mathrm{mol\\ MgO}.
Portanto, se temos 2{,}0\\ \mathrm{mol} de \mathrm{Mg}, formaremos
n(\mathrm{MgO}) = 2{,}0\\ \mathrm{mol}.
Explicação: a razão é um-para-um, então o número de mols não muda ao passar de \mathrm{Mg} para \mathrm{MgO} (exceto quando os coeficientes fossem diferentes).

Passo 5

Calcular a massa de \mathrm{MgO} formada a partir de n(\mathrm{MgO})=2{,}0\\ \mathrm{mol}. Primeiro determinamos a massa molar de \mathrm{MgO}:
M(\mathrm{MgO}) = M(\mathrm{Mg}) + M(\mathrm{O}) = 24{,}0 + 16{,}0 = 40{,}0\\ \mathrm{g/mol}.
Agora usamos a fórmula inversa de n=\dfrac{m}{M}, ou seja m = n\cdot M:
m(\mathrm{MgO}) = n(\mathrm{MgO}) \cdot M(\mathrm{MgO}) = 2{,}0\\ \mathrm{mol} \times 40{,}0\\ \mathrm{g/mol}.
Multiplicando: 2{,}0\times 40{,}0 = 80{,}0. Assim,
m(\mathrm{MgO}) = 80{,}0\\ \mathrm{g}.
Comentário didático: sempre que convertemos mols para massa, multiplicamos pelo valor da massa molar; é o passo final típico em problemas de rendimento estequiométrico.

Passo 6

Verificação rápida de consistência (pra te deixar mais confiante): como 48\\ \mathrm{g} de \mathrm{Mg} correspondem a 2 mols e cada mol de \mathrm{MgO} pesa 40\\ \mathrm{g}, então 2 mols de \mathrm{MgO} pesam 80\\ \mathrm{g}. Faz sentido físico: a massa aumenta porque cada átomo de oxigênio (16 g/mol) se adiciona ao magnésio (24 g/mol) para formar o óxido.

Passo 7

Observação final útil para prova: se não informarem a massa molar com casas decimais, é aceitável usar M(\mathrm{Mg})\approx 24\\ \mathrm{g/mol} e M(\mathrm{O})\approx 16\\ \mathrm{g/mol} para obter uma resposta rápida e exata em situações de exercícios escolares. Também confirme sempre qual reagente é limitante — aqui assumimos que \mathrm{O}_2 está em excesso, o que é o caso típico quando só fornecem a massa de \mathrm{Mg}.

Resposta

80{,}0\\ \mathrm{g\\ de\\ MgO}

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