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:
$
\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})}
$
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: Fe2 O3(s)+2 Al(s) 2 Fe(s)+Al2 O3(s)
MM(Fe)=55,8 g / mol ; MM(Al)=27 g / mol ; MM(O)=16 g / mol
MM(Fe2 O3)=159,6 g / mol
MM(AI)=27,0 g / mol

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:
  • Cálculo de mols a partir de massa e massa molar.
  • Identificação do reagente limitante.
  • Cálculo do rendimento teórico de Fe.
  • Fórmula do rendimento percentual: rendimento % = massa obtidamassa teórica times 100% ó

Passo 2

Calcula quantos mols de cada reagente temos:
Para Fe₂O₃:
nFe2O3 = 50,0; g159,6;g/mol approx 0,3135;mol
Para Al:
nAl = 50,0; g27,0;g/mol approx 1,8519;mol

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
0,3135times 2 = 0,6270;mol;de;Al
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
nFe,,teórico = 0,3135 times 2 = 0,6270;moló
Passemos para massa teórica de Fe:
mFe,,teórico = 0,6270;mol times 55,8;g/mol approx 34,99; gó

Passo 5

Agora o rendimento percentual:
rendimento % = 30,6; g34,99; g times 100% approx 87,4%

Resposta

O rendimento percentual da reação é de aproximadamente 87,4 %.

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