2 Al(OH)3(s)+3 H2 SO4(aq) Al2(SO4)3(aq)+6 H2 O(I)
Qual reagente é o reagente limitante quando 0,450 mol de Al(OH)3 reage com 0,550 de H2 SO4 ? Qua quantidade de matéria de Al2(SO4)3 pode ser formada sob estas condições? Qual quantidade de matéria do reagente em excesso sobra após a reação se completar?

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos a reação:
2 Al(OH)3(s) + 3 H2 SO4(aq) Al2(SO4)3(aq) + 6 H2 O(l)
Estamos lidando com estequiometria, a parte da química que estuda as relações quantitativas entre os reagentes e produtos em uma reação química. Precisaremos calcular qual dos reagentes é o limitante, quanto de Al2(SO4)3 pode ser formado e quanto do reagente em excesso sobra após a reação.

Passo 2

Para encontrar o reagente limitante, precisamos comparar as proporções dos reagentes disponíveis com as proporções da reação balanceada.
A reação balanceada diz que:
  • 2 mols de Al(OH)3 reagem com 3 mols de H2 SO4.
Vamos calcular quantos mols de H2 SO4 são necessários para reagir completamente com 0,450 mol de Al(OH)3.
Usamos a proporção:
3 mol H2 SO42 mol Al(OH)3 = x mol H2 SO40,450 mol Al(OH)3
Resolvendo para x:
x = 32 times 0,450 = 0,675 mol H2 SO4

Passo 3

Agora, comparamos o valor necessário de H2 SO4 (0,675 mol) com o que temos disponível (0,550 mol).
Como temos menos H2 SO4 do que o necessário, o H2 SO4 é o reagente limitante.

Passo 4

Para determinar a quantidade de Al2(SO4)3 que pode ser formada, usamos a proporção da reação balanceada baseada no reagente limitante.
Segundo a reação:
3 mol H2 SO4 1 mol Al2(SO4)3
Portanto, com 0,550 mol de H2 SO4:
1 mol Al2(SO4)33 mol H2 SO4 = y mol Al2(SO4)30,550 mol H2 SO4
Resolvendo para y:
y = 13 times 0,550 = 0,183 mol Al2(SO4)3

Passo 5

Agora, vamos calcular quanto de Al(OH)3 sobrou após a reação.
Sabemos que 3 mols de H2 SO4 reagem com 2 mols de Al(OH)3. Então, com 0,550 mol de H2 SO4:
2 mol Al(OH)33 mol H2 SO4 = x mol Al(OH)30,550 mol H2 SO4
Resolvendo para x:
x = 23 times 0,550 = 0,367 mol Al(OH)3
Então, a quantidade de Al(OH)3 que reagiu é 0,367 mol. Como tínhamos 0,450 mol inicialmente, sobra:
0,450 mol - 0,367 mol = 0,083 mol

Resposta

O reagente limitante é o H2 SO4. Sob as condições dadas, podem ser formados 0,183 mol de Al2(SO4)3 e sobra 0,083 mol de Al(OH)3 após a reação completar.

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