Um pedaço de folha de alumínio de
e
de espessura é colocado para reagir com bromo para formar brometo de alumínio.
a) Qual a quantidade de matéria de alumínio usada? (A densidade do alumínio é
)
b) Quantos gramas de brometo de alumínio são formados, supondo-se que o alumínio reage completamente?
a) Qual a quantidade de matéria de alumínio usada? (A densidade do alumínio é
b) Quantos gramas de brometo de alumínio são formados, supondo-se que o alumínio reage completamente?
Passo 1
O enunciado pede duas coisas:
- (a) A quantidade de matéria de alumínio usada.
- (b) A massa de brometo de alumínio formada, supondo reação completa do alumínio.
Dados fornecidos:
- Área da folha:
. - Espessura da folha:
. - Densidade do alumínio:
. - Equação química:
.
Observação importante: preciso converter unidades compatíveis antes de calcular volume e massa.
Passo 2
Converter a espessura de milímetros para centímetros (porque a área está em
e a densidade em
).
Agora calculo o volume do pedaço de alumínio como área vezes espessura. Definição: volume
= área
espessura
.
Expliquei: multiplicamos porque um bloco fino tem volume igual à sua base (área) multiplicada pela altura (espessura).
Passo 3
Usar a relação entre densidade, massa e volume. Fórmula e significado das variáveis:
onde
é a densidade (em
),
é a massa (em
) e
é o volume (em
). Reorganizando para achar a massa:
Substituo os valores:
Para manter clareza nas contas, guardo o valor com mais casas (0,148445 g) e farei arredondamentos no final das respostas.
Passo 4
Calcular a quantidade de matéria (moles) de alumínio usando:
onde
é o número de mols,
a massa em gramas e
a massa molar em
.
Para o alumínio uso
(valor tabelado). Então:
Arredondando com três algarismos significativos (compatível com os dados), fica
Explicação curta: dividir massa pela massa molar dá quantos mols de átomos existem.
Passo 5
Usar a estequiometria da reação para relacionar mols de alumínio com mols de brometo de alumínio. A reação é
Interpretação:
mols de
formam
mols de
. Logo a razão é
. Assim,
Dica rápida: quando os coeficientes são iguais, os mols dos reagentes e produtos relacionados são iguais.
Passo 6
Calcular a massa de
. Primeiro a massa molar de
:
Uso
e
. Portanto:
Agora a massa do produto é
:
Arredondando com três algarismos significativos (consistente com os dados), obtemos