1. Quando o sulfeto de chumbo, PbS , e o óxido de chumbo, PbO , são aquecidos juntos, os produtos são chumbo metálico e dióxido de enxofre, \mathrm{SO}_{2} :
Se 14,0 \mathrm{~g} de óxido de chumbo reagem de acordo com a equação acima, quantos (a) mols de átomos de chumbo, (b) gramas de chumbo, (c) átomos de chumbo e (d) gramas de dióxido de enxofre são formados? (Massas atômicas: Pb =207 ; \mathrm{S}=32,1 ; \mathrm{O}=16,0).

Passo 1

O enunciado diz que o sulfeto de chumbo e o óxido de chumbo reagem segundo a equação
\text{PbS} + 2\,\text{PbO} \longrightarrow 3\,\text{Pb} + \text{SO}_{2}
e fornece 14,0\\ \text{g} de PbO. Pede-se (a) mols de átomos de Pb formados, (b) gramas de Pb, (c) número de átomos de Pb e (d) gramas de \text{SO}_{2}. Vamos usar estequiometria, massa molar e constante de Avogadro.

Passo 2

Escrevendo a reação balanceada com coeficientes estequiométricos:
\text{PbS} + 2\,\text{PbO} \longrightarrow 3\,\text{Pb} + \text{SO}_{2}.
Dessa forma, 2 mol de PbO produzem 3 mol de Pb e 1 mol de \text{SO}_{2}.

Passo 3

Calcular quantos mols de PbO temos:
M(\text{PbO}) = M(\text{Pb}) + M(\text{O}) = 207 + 16 = 223\\ \text{g/mol},
n(\text{PbO}) = \frac{14,0\\ \text{g}}{223\\ \text{g/mol}} = 0,0628\\ \text{mol}.

Passo 4

Determinar mols de Pb formados pela razão estequiométrica
\frac{3\\ \text{mol Pb}}{2\\ \text{mol PbO}} \quad\Longrightarrow\quad n(\text{Pb}) = n(\text{PbO}) \times \frac{3}{2} = 0,0628 \times \frac{3}{2} = 0,0942\\ \text{mol}.

Passo 5

Calcular a massa de Pb obtida:
m(\text{Pb}) = n(\text{Pb}) \times M(\text{Pb}) = 0,0942\\ \text{mol} \times 207\\ \text{g/mol} = 19,5\\ \text{g}.

Passo 6

Calcular o número de átomos de Pb usando N = n \times N_{A}:
N(\text{Pb}) = 0,0942\\ \text{mol} \times 6,022\times10^{23}\\ \text{mol}^{-1} = 5,67\times10^{22}\\ \text{átomos}.á

Passo 7

Para \text{SO}_{2}, a razão é
\tfrac{1\\ \text{mol SO}_{2}}{2\\ \text{mol PbO}}, então
n(\text{SO}_{2}) = 0,0628 \times \frac{1}{2} = 0,0314\\ \text{mol}.
Massa molar de \text{SO}_{2}:
M(\text{SO}_{2}) = 32{,}1 + 2\times16 = 64{,}1\\ \text{g/mol},
m(\text{SO}_{2}) = 0,0314\\ \text{mol} \times 64{,}1\\ \text{g/mol} = 2,01\\ \text{g}.

Resposta

(a) 0,0942 mol de átomos de Pb
(b) 19,5 g de Pb
(c) 5,67\times10^{22} átomos de Pb
(d) 2,01 g de \text{SO}_{2}

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