1. Unimep-SP Gás hidrogênio \left(\mathrm{H}_{2}\right) reage com óxido férrico ( \mathrm{Fe}_{2} \mathrm{O}_{3} ) a uma temperatura elevada para formar vapor d’água e ferro. Para produzir 280 gramas de ferro, em presença suficiente de hidrogênio, a massa de óxido férrico necessária será: Dados: massas atômicas \rightarrow \mathrm{H}=1 ; \mathrm{O}=16 \mathrm{e} \mathrm{Fe}=56
    1 \mathrm{Fe}_{2} \mathrm{O}_{3(\mathrm{~s})}+3 \mathrm{H}_{2(\mathrm{~g})} \rightarrow 2 \mathrm{Fe}_{(\mathrm{s})}+3 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{v})
    a) 150 gramas.
    b) 400 gramas.
    c) 200 gramas.
    d) 180 gramas.
    e) 160 gramas.

Passo 1

O enunciado pede a massa de \mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3} necessária para produzir 280 g de ferro, sabendo que o hidrogênio está em excesso. A reação é
\mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3} + 3\,\mathrm{H}_{2} \to 2\,\mathrm{Fe} + 3\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}
e usaremos estequiometria para converter massa de produto em massa de reagente.

Passo 2

Calculamos as massas molares:
M(\mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3}) = 2\cdot56 + 3\cdot16 = 112 + 48 = 160\\ \text{g/mol}
M(\mathrm{Fe}) = 56\\ \text{g/mol}

Passo 3

Convertendo a massa de ferro em mols:
n(\mathrm{Fe}) = \frac{280\\ \text{g}}{56\\ \text{g/mol}} = 5\\ \text{mol}

Passo 4

Da reação balanceada, 1 mol de \mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3} produz 2 mol de Fe. Logo,
n(\mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3}) = \frac{n(\mathrm{Fe})}{2} = \frac{5}{2} = 2{,}5\\ \text{mol}

Passo 5

Convertendo os mols de \mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3} em massa:
m(\mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3}) = n(\mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3}) \cdot M(\mathrm{Fe}_{2}\mathrm{O}_{3}) = 2{,}5\\ \text{mol} \times 160\\ \text{g/mol} = 400\\ \text{g}

Resposta

b) 400 gramas.

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