A reação de termita é um tipo de reação em que o alumínio metálico é oxidado pelo óxido de um outro metal, conforme a equação química a seguir:
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\mathrm{Fe}{2} \mathrm{O}{3(\mathrm{~s})}+2 \mathrm{Al}{(\mathrm{s})} \rightarrow 2 \mathrm{Fe}{(\mathrm{s})}+\mathrm{Al}{2} \mathrm{O}{3(\mathrm{~s})}
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Partindo de 50,0 g de cada um dos reagentes, pergunta-se:
Se somente 30,6 g de ferro metálico são obtidos, qual é o rendimento percentual da reação?
Dados:
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\mathrm{Fe}{2} \mathrm{O}{3(\mathrm{~s})}+2 \mathrm{Al}{(\mathrm{s})} \rightarrow 2 \mathrm{Fe}{(\mathrm{s})}+\mathrm{Al}{2} \mathrm{O}{3(\mathrm{~s})}
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Partindo de 50,0 g de cada um dos reagentes, pergunta-se:
Se somente 30,6 g de ferro metálico são obtidos, qual é o rendimento percentual da reação?
Dados:
Passo 1
O enunciado pede que a gente descubra o rendimento percentual de uma reação de termita:
Fe₂O₃ + 2 Al → 2 Fe + Al₂O₃
A gente parte de 50,0 g de Fe₂O₃ e 50,0 g de Al e, na prática, obteve só 30,6 g de Fe.
Conteúdo: este exercício é de estequiometria (reagente limitante e rendimento).
O que vamos usar:
Fe₂O₃ + 2 Al → 2 Fe + Al₂O₃
A gente parte de 50,0 g de Fe₂O₃ e 50,0 g de Al e, na prática, obteve só 30,6 g de Fe.
Conteúdo: este exercício é de estequiometria (reagente limitante e rendimento).
O que vamos usar:
- Cálculo de mols a partir de massa e massa molar.
- Identificação do reagente limitante.
- Cálculo do rendimento teórico de Fe.
- Fórmula do rendimento percentual:
Passo 2
Calcula quantos mols de cada reagente temos:
Para Fe₂O₃:
Para Fe₂O₃:
Para Al:
Passo 3
Descobre qual é o reagente limitante olhando a estequiometria:
A reação pede 2 mol de Al para cada 1 mol de Fe₂O₃.
Se eu quisesse consumir todo o Fe₂O₃ (0,3135 mol), precisaria de
A reação pede 2 mol de Al para cada 1 mol de Fe₂O₃.
Se eu quisesse consumir todo o Fe₂O₃ (0,3135 mol), precisaria de
Mas eu tenho 1,8519 mol de Al, muito mais que 0,6270 mol.
Logo, Fe₂O₃ é o reagente limitante.
Passo 4
Com o limitante definido, calculo o rendimento teórico de Fe:
A cada 1 mol de Fe₂O₃ reagem 2 mol de Fe. Então, de 0,3135 mol de Fe₂O₃ saem
A cada 1 mol de Fe₂O₃ reagem 2 mol de Fe. Então, de 0,3135 mol de Fe₂O₃ saem
Passemos para massa teórica de Fe:
Passo 5
Agora o rendimento percentual:
Resposta
O rendimento percentual da reação é de aproximadamente 87,4 %.