Num recipiente foram colocados 15 g de ferro e
de oxigênio. Qual a massa de
formada após um deles ser completamente consumido?
Passo 1
O enunciado pede: calcular a massa de
formada quando foram colocados
de ferro e
de oxigênio, supondo que a reação prossiga até que um deles seja completamente consumido.
Informações dadas:
Informações dadas:
O que se pede:
Passo 2
Vamos escrever a relação estequiométrica que liga ferro e oxigênio à formação de óxido de ferro(III). A equação balanceada (usando moléculas de
) é:
Interpretação prática (mais simples para cálculos de massas): cada fórmula de
contém
átomos de Fe e
átomos de O, portanto a razão molar necessária é
Explicação didática: isso significa que, para formar uma molécula de
, precisamos de
mols de Fe para cada
mols de átomos de O. Identificaremos primeiro qual reagente é limitante (o que acaba primeiro) calculando moles de cada um.
Passo 3
Precisamos das massas molares (valores aproximados usados em provas):
Passo 4
Calculemos os moles de cada reagente a partir das massas dadas.
Moles de ferro:
Moles de oxigênio (considerando aqui átomos de O disponíveis para combinar; cada átomo tem massa
):
Passo 5
Determinar o reagente limitante comparando as necessidades estequiométricas.
Para consumir todo o ferro disponível, a quantidade de oxigênio necessária seria
Como
, falta oxigênio para consumir todo o ferro. Portanto o oxigênio é o reagente limitante: ele será completamente consumido antes do ferro.
Comentário didático: sempre calcular quanto de um reagente seria necessário para consumir o outro e comparar com o que há disponível; o menor resulta no limitante.
Passo 6
Calcular quantos moles de
se formam a partir dos moles de oxigênio disponíveis. Da fórmula
vemos que cada mol de óxido requer
mols de átomos de O, logo:
Passo 7
Calcular a massa de
formada usando a massa molar.
Primeiro a massa molar:
Agora a massa formada:
Passo 8
Arredondamento e interpretação final: com os dados iniciais (
e
), convém apresentar a resposta com duas cifras significativas. Assim:
Isso significa que, como o oxigênio é limitante, forma-se cerca de
de
.