Quais as quantidades esperadas (em massa e em quantidade de matéria) de óxido de chumbo e dióxido de enxofre se
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:
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:
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:
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:
Quantidade de matéria de SO₂:
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:
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:
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.