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. 8

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desse livro

Uma mistura de 9,125 g de óxido de ferro (II) e 8,625 g do metal alumínio é colocada em um cadinho e aquecida em alta temperatura em um forno. Ocorre a redução do óxido:

3 F e O + 2 A l → 3   F e + A l 2 O 3

  1. Qual é o reagente limitante?
  2. Determine a quantidade máxima de ferro (em mols de Fe) que pode ser produzida.
  3. Calcule a massa de reagente em excesso que permaneceu no cadinho.

Passo 1

Boom galeraaa, e o que fazemos primeiro aqui?

Calculamos quantos mols nós temos de cada um no cadinho, certo?

Como faremos ?

n = m M M

Começando pelo F e O :

m F e O = 9,125   g

M M F e O = 72 g m o l

n F e O = 9,125   g 72 g m o l = 0 , 126   m o l

E agora para o alumínio:

m A l = 8,625   g

M M A l = 27 g m o l

n A l = 8,625   g 27 g m o l = 0 , 319   m o l

Segundo a reação:

3 F e O + 2 A l → 3   F e + A l 2 O 3

Nós teremos três mols de F e O para dois mols de A l , então nós vamos precisar de:

n A l = 0,126   m o l   d e   F e O × 2   m o l   d e   A l   3   m o l   d e   F e O = 0 , 085   m o l   d e   A l

Como a quantidade de alumínio fornecida é bem superior à quantidade de alumínio necessária, o reagente limitante é FeO.

Passo 2

Bom galera, sabemos que a proporção em mols de FeO e Fe são iguais, então:

n F e O = n F e = 0,126   m o l

Portanto, a quantidade de ferro formado é de 0,126 mols.

E a (b) está prontinha. Só falta a (c).

Preparados?

Para saber a massa em excesso do alumínio, vamos calcular o número de mols restantes:

n A l = 0,319 - 0,085 = 0,234   m o l

Adaptando as equações do passo 1:

m A l = n A l × M M A l

Substituindo:

m A l = 0,234   m o l × 27 g m o l = 6,318   g

Portanto, sobraram 6,318 g de alumínio.

Tudo certo?

Resposta

  1. F e O ;
  2. 0,126   m o l   d e   F e ;
  3. 6 , 3 18   g   d e   A l .

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