Quando 24 g de nitrato de potássio (KNO3) foram aquecidos com chumbo (Pb), formaram-se 13,8 g de nitrito de potássio (KNO2) na reação a seguir. Calcule o rendimento percentual de nitrito de potássio.
De

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre uma reação química onde 24 gramas de nitrato de potássio ( KNO3) são aquecidos com chumbo ( Pb) e formam 13,8 gramas de nitrito de potássio ( KNO2). O que a gente precisa descobrir é o rendimento percentual dessa reação, que basicamente mostra quão eficiente foi a conversão dos reagentes em produtos. Para resolver isso, vamos usar conceitos de estequiometria, que é a parte da química que lida com as relações entre as quantidades de reagentes e produtos nas reações químicas.

Passo 2

Primeiro, vamos balancear a equação química para termos certeza de que está tudo certinho. A equação dada é:
Pb + KNO3 KNO2 + PbO
Vamos balancear os elementos:
  • Chumbo (Pb): 1 átomos de cada lado.
  • Potássio (K): 1 átomos de cada lado.
  • Nitrogênio (N): 1 átomos de KNO3 e 1 de KNO2.
  • Oxigênio (O): 3 do KNO3 e 2 do KNO2 + 1 do PbO, totalizando 3.
Parece que a equação já está balanceada!

Passo 3

Agora, vamos calcular a quantidade de produto que seria formada teoricamente, ou seja, se a reação fosse 100% eficiente. Para isso, precisamos usar a relação das massas molares.
Primeiro, calculamos as massas molares:
  • KNO₃:
    • K: 39,10 g/mol
    • N: 14,01 g/mol
    • O: 16,00 g/mol × 3 = 48,00 g/mol
    • Total: 39,10 + 14,01 + 48,00 = 101,11 g/mol
  • KNO₂:
    • K: 39,10 g/mol
    • N: 14,01 g/mol
    • O: 16,00 g/mol × 2 = 32,00 g/mol
    • Total: 39,10 + 14,01 + 32,00 = 85,11 g/mol

Passo 4

Vamos usar a estequiometria da reação balanceada. Vemos que 1 mol de KNO₃ produz 1 mol de KNO₂. Então, a relação é de 1:1.
Agora, calculamos quantos moles de KNO₃ temos:
Mo<=s de KNO3 = MassaMassa molar = 24,g101,11,g/mol approx 0,237,mol

Passo 5

Como a relação é 1:1, a quantidade de moles de KNO₂ que seria formada teoricamente também é de 0,237 mol.
Agora, convertendo isso para gramas:
Massa teórica de KNO2 = Mo<=s times Massa molar = 0,237,mol times 85,11,g/mol approx 20,16,g ó

Passo 6

Sabemos que a massa real de KNO₂ formada foi de 13,8 g. Agora, vamos calcular o rendimento percentual usando a fórmula:
Rendimento percentual = ( Massa realMassa teórica ) times 100% ó
Substituindo os valores:
Rendimento percentual = ( 13,8,g20,16,g ) times 100% approx 68,3%

Resposta

O rendimento percentual de nitrito de potássio ( KNO2) é de aproximadamente 68,3%.

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