Questão 14) Sabendo que 10,8 g de alumínio reagiram completamente com ácido sulfúrico, conforme a reação:
Al(s)+H2 SO4(aq) Al2(SO4)3(aq)+H2(g)
Calcule:
a) A massa de ácido sulfúrico consumida;
b) A massa de sulfato de alumínio produzida.

Passo 1

O enunciado diz que 10,8: g de alumínio reagem completamente com ácido sulfúrico segundo a equação
Al(s)+H2SO4(aq) Al2(SO4)3(aq)+H2(g)
O que precisamos é: a) massa de H2SO4 consumida; b) massa de Al2(SO4)3 produzida. O conteúdo envolvido é estequiometria: balancear a reação, calcular mols via massa molar e usar proporções molares.

Passo 2

Balanceamos a reação, igualando átomos de Al, S, O e H em ambos os lados:
2,Al(s) ;+;3,H2SO4(aq);longrightarrow;Al2(SO4)3(aq);+;3,H2(g)

Passo 3

Calculamos a quantidade de matéria de alumínio consumida:
a massa molar do Al é
M(Al) = 26,98:g/mol,
logo
n(Al) = m(Al)M(Al) = 10,826,98 approx 0,400:mol

Passo 4

Da estequiometria, 2 mol de Al reagem com 3 mol de H2SO4, ou seja, 1 mol de Al consome 1,5 mol de H2SO4.
Então
n(H2SO4) = 0,400cdot1,5 = 0,600:mol
A massa molar do ácido é
M(H2SO4) = 2cdot1,01 + 32,06 + 4cdot16 = 98,08:g/mol,
portanto
m(H2SO4) = n(H2SO4) times M(H2SO4) = 0,600 times 98,08 approx 58,9: g

Passo 5

Para o sulfato de alumínio, 2 mol de Al formam 1 mol de Al2(SO4)3. Logo
nl(Al2(SO4)3r) = 0,4002 = 0,200:mol
A massa molar do produto é
Ml(Al2(SO4)3r) = 2cdot26,98 + 3l(32,06 + 4cdot16r) = 342,14:g/mol,
então
ml(Al2(SO4)3r) = 0,200 times 342,14 approx 68,4: g

Resposta

a) 58,9: g de H2SO4 consumidos.
b) 68,4: g de Al2(SO4)3 produzidos.

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