A altas temperaturas, o enxofre reage com o ferro para formar o sulfeto de ferro II.
Fe(s)+S(l) FeS(s)
Se em uma experiência 7,62 g de Fe e 8,67 g de S estão presentes,
(a) Qual o reagente limitante e o rendimento teórico

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação entre ferro (Fe) e enxofre (S) que forma sulfeto de ferro II (FeS). A gente precisa descobrir qual dos reagentes é o limitante e qual é o rendimento teórico dessa reação. Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações quantitativas entre os reagentes e os produtos nas reações químicas. Vamos precisar calcular as quantidades de mols de cada reagente e ver qual deles vai acabar primeiro na reação.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quantos mols de cada reagente a gente tem. A fórmula para calcular os mols é:
Mols = MassaMassa Molar
Vamos precisar das massas molares:
  • Ferro (Fe): 55,85 g/mol
  • Enxofre (S): 32,06 g/mol
Então:
Mols de Fe = 7,62,g55,85,g/mol approx 0,136,mol
Mols de S = 8,67,g32,06,g/mol approx 0,270,mol

Passo 3

Agora, vamos ver qual reagente vai acabar primeiro na reação. A equação balanceada é:
Fe + S FeS
Isso significa que 1 mol de Fe reage com 1 mol de S para formar 1 mol de FeS. Vamos comparar os mols que temos:
  • Mols de Fe: 0,136 mol
  • Mols de S: 0,270 mol
Como a relação é 1:1, o Fe vai acabar primeiro porque temos menos mols de Fe. Então, o ferro (Fe) é o reagente limitante.

Passo 4

Com o reagente limitante identificado, vamos calcular o rendimento teórico de FeS. A massa molar de FeS é:
Massa Molar de FeS = 55,85,g/mol (Fe) + 32,06,g/mol (S) = 87,91,g/mol
Como temos 0,136 mol de Fe, que é o nosso reagente limitante, a massa teórica de FeS formada será:
Massa de FeS = 0,136,mol times 87,91,g/mol approx 11,97,g

Resposta

O reagente limitante é o ferro (Fe) e o rendimento teórico de sulfeto de ferro II (FeS) é de aproximadamente 11,97 g.

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