Questão 24. O sulfeto de sódio é utilizado em curtumes para remover o pelo das peles. Esse composto é um dos responsáveis pelo cheiro desagradável dos curtumes. O sulfeto de sódio pode ser preparado por meio da reação entre sulfato de sódio anidro e carbono, ambos no estado sólido. Um dos subprodutos da reação é o monóxido de carbono gasoso. Suponha que você misture 15,00 g de sulfato de sódio e 7,500 g de carbono.
a) Escreva a equação química que representa a reação para obtenção do sulfeto de sódio.
b) Qual é o reagente que está em excesso? Qual é a quantidade percentual do excesso?
c) Calcule a massa de sulfeto de sódio produzida, sabendo-se que o rendimento da reação é de 80 %.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala de uma reação entre sulfato de sódio anidro ( ) e carbono sólido © para produzir sulfeto de sódio ( ) e monóxido de carbono (CO). Isso é um problema de estequiometria (parte da Química Inorgânica) em que vamos:
  1. Escrever a reação balanceada.
  2. Calcular quem sobra (reagente em excesso) e em que porcentagem.
  3. Determinar a massa de formada sabendo o rendimento (80 %).

Passo 2

Primeiro, monta a equação não-balanceada e depois ajusta átomos de cada elemento. Sabendo que todo oxigênio do Na2SO4 ;+; 4,C ;longrightarrow; Na2S ;+; 4,CO vira CO, cada átomo de O gera um CO, logo são 4 CO. Para isso precisamos de 4 átomos de C. A equação fica:
E está balanceada em Na, S, O e C.

Passo 3

Agora converte massa em mol:
– M =142,04 g/mol ⇒ mol.
– M =12,01 g/mol ⇒ mol.
Pela estequiometria, pra cada 1 mol de preciso de 4 mol de C. Então, para 0,1056 mol de seriam mol de C. Mas eu tenho 0,6245 mol, ou seja, sobra carbono.
Excesso em mol de C = 0,6245 – 0,4224 = 0,2021 mol.
Converte em massa: g de C sobrando.
Porcentagem de excesso = .

Passo 4

Reagente limitante = . Com 0,1056 mol de forma-se o mesmo nº de mols de : 0,1056 mol.
M =78,04 g/mol ⇒ teoricamente 0,1056×78,04≈8,243 g.
Com 80 % de rendimento: g de .

Resposta

a)
b) Reagente em excesso: carbono. Excesso = 32,35 %
c) Massa de obtida (80 % de rendimento): 6,59 g.

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