Na produção de alguns explosivos, são empregados propelentes de clorato de potássio, substância que pode ser obtida por meio da seguinte sequência reacional:
(I)
(II)
Identifique a substância simples presente nas duas equações da sequência reacional.
Considerando a produção de
de clorato de potássio, com rendimento de
, determine, em gramas, a massa de
consumida no processo.
Dados:
.
(I)
(II)
Considerando a produção de
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado pede e as informações dadas.
-
Perguntas do enunciado:
- Identificar a substância simples presente nas duas equações da sequência reacional.
- Determinar, em gramas, a massa de
consumida quando se obtêm de com rendimento de .
-
Informações relevantes fornecidas:
- Reação (I):
. - Reação (II):
. - Massa final obtida de
: (essa é a massa real, com rendimento já aplicado). - Rendimento do processo:
(ou seja, em fração). - Massas atômicas:
, , , .
- Reação (I):
Passo 2
Identificar a substância simples que aparece em ambas as equações.
- Em (I) aparece, como produto,
. - Em (II) aparece, como reagente,
. - “Substância simples” significa aqui o elemento na sua forma molecular sem combinação com outros elementos;
é o cloro molecular.
Portanto a substância simples presente nas duas equações é.
Passo 3
Entender rendimento e calcular a quantidade teórica de
necessária.
- Definição: rendimento (
) relaciona massa real obtida ( ) com massa teórica esperada ( ) por . - Isolando
: . - Substituindo os dados:
e . Logo
(Isto significa que, sem perdas, seria preciso formar
de
.)
Passo 4
Converter a massa teórica de
em número de mols.
- Calcular a massa molar de
:
- Número de mols exigidos:
(Portanto, teoricamente são necessários
de
.)
Passo 5
Usar as estequiometrias das reações para relacionar
e
.
- Da reação (II):
produzem . Logo, para cada de formado são consumidos de . Em símbolos:
- Da reação (I): cada
de gera de . Logo:
- Combinando as duas igualdades:
- Substituindo
:
Passo 6
Calcular a massa de
correspondente a
.
- Massa molar de
:
- Massa necessária:
Passo 7
Resumo final e comentário rápido de verificação.
- Foi identificado que
aparece em ambas as equações (produto em (I) e reagente em (II)). - Pelo balanço estequiométrico e considerando rendimento, obteve-se
de , o que corresponde a . - Verificação rápida: números arredondados batem com as proporções inteiras das equações (3:1 entre
e em mols) e com os cálculos feitos.