Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman - Capítulo 1.M - Ex. 4

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desse livro

O antiperspirante cloreto de alumínio é feito pela reação de oxido de alumínio sólido, carbono sólido e gás cloro. O gás monóxido de carbono também é produzido na reação. (a) Escreva uma equação balanceada para a reação. (b) Se 185   K g de óxido de alumínio forem aquecidos com 25   K g de carbono e 100   K g   de cloro, qual é a massa de cloreto de alumínio produzida?

Passo 1

a) A reação com os reagente produtos ditos no enunciado será:

A l 2 O 3 s +   3 C s + 3 C l 2 g → 2 A l C l 3 + 3 C O ( g )

Passo 2

b) calculo das massas molares:

M M A l 2 O 3 = 101,96 g . m o l - 1

M M C = 12,01   g . m o l - 1

M M C l 2 = 70,90   g . m o l - 1

M M A l C l 3 = 133.33   g . m o l - 1

A reação é de ( 1   m o l   d e   A l 2 O 3 : 3   m o l   d e   C   : 3   m o l   d e   C l 2 )

Para massa, temos que a reação é de ( 101,96   g   d e   A l 2 O 3 : 36,03 g   d e   C : 212,70   g   d e   C l 2 )

Precisamos calcular qual dos 3 valores de massa dado é o limitante, vamos começar vendo a estequimetria do Carbono considerando os   25   K g e ver o quanto precisamos dos demais compostos, lembrando que se vermos que precisamos de menos do temos, o carbono será o limitante.

Vamos calcular a massa de A l 2 O 3   e a massa de C l 2 necessárias para 25   K g de carbono:

m A l 2 O 3 =   25   K g 101,96   g   d e   A l 2 O 3 36,03 g   d e   C = 70,74   K g

Logo o Carbono é limitante para o A l 2 O 3 , vamos ver para o Cloro:

m C l 2 = 25   K g 212,70   g   d e   C l 2 36,03 g   d e   C = 147,58   K g  

Visto isso, para reagir 25   K g   d e   C eu precisaria de 147,58   K g   d e   C l 2 , mas como só tenho 100   K g   d e   C l 2 , o cloro é o limitante pro carbono, então o cloro limita a reação toda.

Passo 3

Calculo da quantidade de massa produzida ao reagir com 100   K g   d e   C l 2

Relação molar ( 3   m o l   d e   C l 2 : 2   m o l   d e   A l C l 3 )

Essa relação em massa é ( 3   m o l     x   70,9   g . m o l - 1   : 2   m o l   x   133,33   g . m o l - 1

m A l C l 3 p r o d u z i d a = 100   K g   d e   C l 2 : 2   m o l   x   133,33   g . m o l - 1   3   m o l     x   70,9   g . m o l - 1 = 125,37   K g  

Resposta

m A l C l 3 p r o d u z i d a =   125,37   K g  

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