- Na reação de arsênio com bromo, o
será formado apenas quando estiver presente um excesso de bromo. Escreva uma equação química balanceada para essa reação. Determine a quantidade de matéria mínima de bromo necessária se estão presentes 9,6 mols de arsênio.
Passo 1
O que o enunciado pede:
- Escrever a equação química balanceada para a reação entre arsênio e bromo que forma
. - Determinar a quantidade de matéria (mols) mínima de bromo necessária quando há
mols de arsênio presentes.
Informações fornecidas:
- O produto formado é
(isso diz quantos átomos de bromo entram por átomo de arsênio). - Foi informado que
só se forma com excesso de bromo, mas a pergunta pede a quantidade mínima de bromo — isto é, a quantidade estequiométrica (a necessária para consumir todo o arsênio). - Quantidade de arsênio:
.
Passo 2
Escrevendo a reação não balanceada e contando átomos:
- Equação qualitativa:
. - Contagem de átomos por fórmula de produto: cada molécula de
tem átomo de arsênio e átomos de bromo. - Como o reagente bromo vem como
(moléculas diatômicas), precisamos descobrir quantas moléculas de fornecem átomos de bromo.
Passo 3
Determinar coeficiente estequiométrico para
:
- Para formar uma unidade de
precisamos de átomos de Br, ou seja, de mols de (porque cada mol de tem 2 átomos de Br). - Escrevendo com fração:
. - Para evitar frações em uma equação convencional, multiplicamos todos os coeficientes por
:
Essa é a equação balanceada (átomos de As e Br conservados).
Passo 4
Obter a relação molar (razão estequiométrica) entre
e
:
- Da equação balanceada temos a relação
- Portanto, por cada mol de
são necessários mols de . - Em forma decimal:
mols de por mol de .
Passo 5
Cálculo da quantidade mínima de
para
mols de
:
- Usamos a relação estequiométrica:
- Substituindo
:
- Calculando passo a passo:
, depois . - Logo a quantidade mínima estequiométrica de bromo é
mols de .