Suponha que
de Fe são colocados para reagir com
de
para formar
. Que elemento restou em excesso e que massa?
Passo 1
O enunciado pede duas coisas:
- Identificar qual elemento (espécie química) ficou em excesso quando
mol de Fe reagem com mol de para formar . - Calcular a massa da porção desse elemento que ficou em excesso.
Informações dadas:
-
. -
. - Produto formado:
.
Passo 2
Escrevemos a equação química balanceada e interpretamos os coeficientes estequiométricos (eles dizem a proporção em mols entre reagentes e produtos):
Isto significa que, em termos de mols,
mol de Fe reagem com
mol de
. Portanto, a razão estequiométrica entre
e Fe é
Em outras palavras, cada mol de Fe precisa de
mol de
para reagir completamente.
Passo 3
Calcular quantos mols de
seriam necessários para reagir completamente com os
mol de Fe disponíveis, usando a razão estequiométrica:
Agora fazemos a conta (mostrando os passos):
Logo
Passo 4
Comparar o
necessário com o que há disponível:
Como
, há mais
do que o necessário para consumir todo o Fe. Portanto o reagente limitante é o Fe e o reagente em excesso é o
.
Passo 5
Calcular quantos mols de
sobraram (excesso em mols):
Passo 6
Converter os mols de
em massa. Primeiro, a massa molar de
é:
Agora calculamos a massa do excesso:
Fazendo a multiplicação:
Portanto a massa de
que restou é
.
Passo 7
Resumo final do raciocínio (curto): a razão estequiométrica mostra quanto de
seria necessário para consumir o Fe; havia mais
do que o necessário, então Fe limitou a reação e
sobrou. Convertendo o excesso em mols para gramas obtemos
.
Resposta
O elemento em excesso:
Massa em excesso:
Massa em excesso: