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:
a) ( 0,5 ponto) Qual é o reagente limitante?
b) ( 0,5 ponto) Que massa de ferro metálico pode ser produzida?
c) Fe2 O3(s)+2 Al(s) 2 Fe(s)+Al2 O3(s) ponto) Se somente (0,5 de ferro metálico são obtidos, qual é o rendimento percentual da reação?
d) ( 0,5 ponto) Qual é a massa de reagente em excesso que sobra ao final da reação?
Dados: 30,6 g
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

Beleza, vamos lá. A questão fala da reação de termita:
Fe2O3,(s) + 2,Al(s) ;longrightarrow; 2,Fe(s) + Al2O3,(s)
Você parte de 50,0 g de Fe₂O₃ e 50,0 g de Al.
O que a gente precisa saber:
  • Como converter massa em mol usando massa molar.
  • Como achar reagente limitante comparando proporções estequiométricas.
  • Como calcular massa do produto formado.
  • Como fazer rendimento percentual.
  • Como achar sobra do reagente em excesso.

Passo 2

Primeiro, calcula moles de cada reagente:
– Moles de Fe₂O₃:
n(Fe2O3) = 50,0:g159,6:g/mol approx 0,3136:mol
– Moles de Al:
n(Al) = 50,0:g27,0:g/mol approx 1,8519:mol

Passo 3

Agora, vê a estequiometria: 1 mol de Fe₂O₃ “queima” 2 mol de Al.
Para 0,3136 mol de Fe₂O₃ a necessidade de Al seria
2 times 0,3136 = 0,6272:mol;Al
Como você tem 1,8519 mol de Al, sobra Al.
Logo, o limitante é Fe₂O₃.

Passo 4

Calcula a massa de Fe produzida (baseada no limitante Fe₂O₃):
A reação dá 2 mol de Fe para cada 1 mol de Fe₂O₃.
n(Fe) = 2 times 0,3136 = 0,6272:mol
Convertendo em massa:
m(Fe) = 0,6272:mol times 55,8:g/mol approx 35,0:g

Passo 5

Rendimento percentual, sabendo que obtiveram só 30,6 g de Fe:
rendimento = 30,635,0times100% approx 87,4%

Passo 6

Massa de Al consumida:
0,6272:mol times 27,0:g/mol approx 16,93:g
Então sobra de Al:
50,0:g - 16,93:g = 33,07:g approx 33,1:g

Resposta

a) Reagente limitante: Fe₂O₃
b) Massa de Fe formada (teórica): 35,0 g
c) Rendimento percentual: 87,4 %
d) Massa de Al em excesso que sobra: 33,1 g

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