Questão 5. (Ufc CE/2008/2
Fase - Questão adaptada) O ácido fosfórico,
, pode ser produzido a partir da reação entre a fluoroapatita,
o ácido sulfúrico,
, de acordo com a seguinte equação química.
Considere a reação completa entre
de fluoroapatita e
de ácido sulfúrico e responda o que se pede:
(a) Qual é o reagente limitante?
(b) Qual a massa, em gramas, que sobrou (sem reagir) do reagente em excesso?
(c) Qual seria a resposta da letra b se a pureza do reagente limitante fosse de
?
(d) Qual seria a massa de sulfato de cálcio obtida desta reação considerando rendimento de
?
Considere a reação completa entre
(a) Qual é o reagente limitante?
(b) Qual a massa, em gramas, que sobrou (sem reagir) do reagente em excesso?
(c) Qual seria a resposta da letra b se a pureza do reagente limitante fosse de
(d) Qual seria a massa de sulfato de cálcio obtida desta reação considerando rendimento de
Passo 1
O enunciado é um problema de estequiometria envolvendo reação de fluoroapatita,
, com ácido sulfúrico,
. Precisamos:
– balancear a reação;
– calcular moles de cada reagente e identificar o limitante (letra a);
– achar a massa que sobra do reagente em excesso (letra b);
– refazer o cálculo de sobra se o ácido tiver pureza de 65 % (letra c);
– calcular a massa de obtida com rendimento de 82 % (letra d).
– balancear a reação;
– calcular moles de cada reagente e identificar o limitante (letra a);
– achar a massa que sobra do reagente em excesso (letra b);
– refazer o cálculo de sobra se o ácido tiver pureza de 65 % (letra c);
– calcular a massa de
Passo 2
Balanceando
Massa molar (aprox.):
Passo 3
Calcula-se moles iniciais:
Pela estequiometria, cada mol de
requer 5 mol de
, isto é, 0,1946 mol de fluoroapatita precisaria de 0,9731 mol de ácido, mas só temos 0,5146 mol. Logo, o ácido sulfúrico é o reagente limitante.
Passo 4
O reagente em excesso é a fluoroapatita. A quantidade reagida é
Portanto sobra
Passo 5
Se o ácido sulfúrico tem pureza de 65 %, só há
Então reage
sobra
Passo 6
Na produção de
a razão é 1:1 mol entre
consumido e
formado. Com reagentes puros, teoricamente se formam
Com rendimento de 82 %:
Resposta
(a) O reagente limitante é o ácido sulfúrico,
.
(b) Sobra de fluoroapatita.
(c) Com pureza de 65 %, sobra .
(d) A massa de obtida a 82 % de rendimento é
.
(b) Sobra
(c) Com pureza de 65 %, sobra
(d) A massa de