Questão 26) O sulfeto de ferro(II) (FeS) reage com o ácido clorídrico (HCI) para produzir cloreto de ferro(II) (FeCl2) e sulfeto de hidrogênio (H2 S), conforme a equação:
FeS(s)+2 HCl(aq) FeCl2(aq)+H2 S(g)
Em um experimento, 17,6 g de FeS (massa molar =87,91 g mol^-1 ) são misturados com 17,3 g de HCl (massa molar =36,46 g mol^-1 ).
a) Identifique o reagente limitante.
b) Calcule a massa de H2 S (massa molar =34,08 g mol^-1 ) que pode ser formada.
c) Calcule a massa do reagente em excesso que resta após a reação.

Passo 1

O enunciado dá a reação
FeS(s) + 2,HCl(aq) longrightarrow FeCl2(aq) + H2S(g)
e informa as massas iniciais de FeS ( 17,6rm g, M=87,91rm g,mol^-1) e de HCl ( 17,3rm g, M=36,46rm g,mol^-1). Vamos usar estequiometria para: (a) identificar o reagente limitante, (b) calcular a massa de H2S formada e (c) calcular a massa do reagente em excesso que sobra.

Passo 2

Calculemos o número de mol de cada reagente:
n(FeS) = 17,687,91 approx 0,2002rm mol,
n(HCl) = 17,336,46 approx 0,4746rm mol

Passo 3

Segundo a estequiometria, 1 mol de FeS reage com 2 mol de HCl. Para consumir todo o FeS ( 0,2002 mol) seriam necessários
2 times 0,2002 = 0,4004rm mol HCl,
mas há 0,4746 mol de HCl disponível, logo sobra HCl. Alternativamente, para usar toda a HCl seriam necessários 0,2373 mol de FeS, mas só há 0,2002 mol de FeS. Portanto o reagente limitante é o FeS.

Passo 4

Cada mol de FeS gera 1 mol de H2S. Assim, o número de mol de H2S formado é
n(H2S) = nrm FeS,lim = 0,2002rm mol
A massa de H2S é
m(H2S) = n(H2S) times 34,08 = 0,2002 times 34,08 approx 6,82rm g

Passo 5

O excesso de HCl restante em mol é
nrm HCl,restante = 0,4746 - 2 times 0,2002 = 0,0742rm mol
Convertendo em massa:
mrm HCl,restante = 0,0742 times 36,46 approx 2,71rm g

Resposta

a) O reagente limitante é o FeS.
b) Massa de H2S formada: 6,82rm g.
c) Massa de HCl em excesso que resta: 2,71rm g.

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