Questão 8. (a) Identifique o reagente limitante quando
de sódio fundido são aquecidos com
de óxido de alumínio, produzindo óxido de sódio e alumínio metálico. (b) Que massa de alumínio pode ser produzida? (c) Que massa de reagente permanece ao final da reação? (d) Quantos átomos de alumínio foram produzidos?
Passo 1
No enunciado temos
g de sódio metálico reagindo com
g de óxido de alumínio para formar óxido de sódio e alumínio metálico. O conteúdo é estequiometria (reagente limitante, rendimento e cálculo de mols) e vamos precisar do balanço da reação e das massas molares para calcular as quantidades em mol, o reagente limitante, a massa de produto e o excesso de reagente.
Passo 2
A reação balanceada é
As massas molares são
,
Logo as quantidades em mol são
e
Logo as quantidades em mol são
e
Passo 3
Para reagir completamente
mol de
são necessários
mol de
, mas só há
mol. Portanto o sódio é o reagente limitante e o óxido de alumínio está em excesso.
Passo 4
Pela estequiometria, cada
mol de Na gera
mol de Al. Assim os
mol de Na produzem
Convertendo em massa:
Passo 5
O excesso de
é a diferença entre o inicial e o consumido. Consumiram-se
mol, restando
Em massa:
Passo 6
O número de átomos de alumínio produzidos é o número de mols de Al vezes o número de Avogadro:
Resposta
(a) O reagente limitante é o sódio.
(b) de alumínio.
(c) de
permanecem.
(d) átomos de alumínio foram produzidos.
(b)
(c)
(d)