Quais as quantidades esperadas (em massa e em quantidade de matéria) de óxido de chumbo e dióxido de enxofre se 6,0 g de sulfeto de chumbo reagirem completamente?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa descobrir quanto de óxido de chumbo (PbO) e dióxido de enxofre (SO₂) serão produzidos, tanto em massa quanto em quantidade de matéria, quando 6,0 g de sulfeto de chumbo (PbS) reagem completamente. Para isso, vamos usar a química das reações químicas e cálculos estequiométricos. Precisaremos balancear a equação química da reação e usar as massas molares dos compostos envolvidos.

Passo 2

Primeiro, vamos balancear a equação química da reação entre o sulfeto de chumbo (PbS) e o oxigênio (O₂) para formar óxido de chumbo (PbO) e dióxido de enxofre (SO₂). Balancear a equação é essencial para garantir que a massa seja conservada durante a reação.
A equação inicial é:
PbS + O2 PbO + SO2
Vamos balancear:
  • Chumbo (Pb): 1 de cada lado.
  • Enxofre (S): 1 de cada lado.
  • Oxigênio (O): Do lado dos reagentes, temos 2 átomos; do lado dos produtos, PbO tem 1 e SO₂ tem 2, totalizando 3 átomos.
Para balancear os oxigênios, colocamos coeficientes:
2PbS + 3O2 2PbO + 2SO2
Agora, a equaç��o está balanceada.

Passo 3

Agora, vamos calcular a quantidade de matéria (em mol) de PbS que temos. Para isso, precisamos da massa molar do PbS.
Massa molar do PbS:
  • Pb: 207,2 g/mol
  • S: 32,07 g/mol
  • Total: 207,2 + 32,07 = 239,27 g/mol
Quantidade de matéria de PbS:
n(PbS) = 6,0 , g239,27 , g/mol approx 0,0251 , mol

Passo 4

Usando a equação balanceada, vemos que 2 mol de PbS produzem 2 mol de PbO e 2 mol de SO₂. Portanto, a relação molar é 1:1 para ambos os produtos.
Quantidade de matéria de PbO:
n(PbO) = 0,0251 , mol
Quantidade de matéria de SO₂:
n(SO2) = 0,0251 , mol

Passo 5

Agora, vamos calcular a massa de cada produto usando suas massas molares.
Massa molar do PbO:
  • Pb: 207,2 g/mol
  • O: 16,00 g/mol
  • Total: 207,2 + 16,00 = 223,2 g/mol
Massa de PbO:
m(PbO) = 0,0251 , mol times 223,2 , g/mol approx 5,60 , g
Massa molar do SO₂:
  • S: 32,07 g/mol
  • O: 16,00 g/mol × 2 = 32,00 g/mol
  • Total: 32,07 + 32,00 = 64,07 g/mol
Massa de SO₂:
m(SO2) = 0,0251 , mol times 64,07 , g/mol approx 1,61 , g

Resposta

Ao reagirem completamente 6,0 g de sulfeto de chumbo (PbS), serão formados aproximadamente 5,60 g de óxido de chumbo (PbO) e 1,61 g de dióxido de enxofre (SO₂). Em termos de quantidade de matéria, serão 0,0251 mol de PbO e 0,0251 mol de SO₂.

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