Suponha que 0,460 mol de ferro, Fe , reagem com 0,290 mol de oxigênio, O2, para formar óxido de ferro, Fe2 O3. Qual substância está presente em excesso? Quantos gramas desta substância encontram-se em excesso?

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que a gente mistura 0,460 mol de ferro (Fe) com 0,290 mol de oxigênio ( ) pra formar óxido de ferro ( ). A matéria é estequiometria de reação química: a gente vai usar a equação balanceada, checar quem é reagente limitante e quem sobra, e depois converter moles em gramas usando massa molar. Para isso precisamos da equação química e das massas molares de Fe e .

Passo 2

Primeiro, escreve a reação balanceada:
4,Fe ;+; 3,O2 ;longrightarrow; 2,Fe2O3
Isso mostra que 4 mol de Fe reagem com 3 mol de .

Passo 3

Agora vamos ver quem é limitante.
  • Se eu usar todo o Fe (0,460 mol), precisaria de mol de , mas só tenho 0,290 mol.
  • Se eu usar todo o (0,290 mol), precisaria de mol de Fe, mas tenho 0,460 mol.
    Como não tenho suficiente pra usar todo o Fe, o limitante é e sobra Fe.

Passo 4

Vamos calcular quanto de Fe é consumido de fato, usando 43times 0,290 = 0,387 mol de Fe limitante:
Se 3 mol de 0,460 - 0,387 = 0,073 mol de Fe consomem 4 mol de Fe, então 0,290 mol de consomem
Como eu comecei com 0,460 mol de Fe, sobra

Passo 5

Transforma esses 0,073 mol de Fe em gramas. A massa molar do Fe é cerca de 55,85 g/mol:
0,073 moltimes 55,85gmol ≈ 4,08 g

Resposta

O ferro (Fe) está em excesso, e a massa dele em excesso é aproximadamente 4,08 g.

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