O alumínio é obtido pela eletrólise da bauxita (Al2O3). Nessa eletrólise, ocorre a formação de oxigênio que reage com os eletrodos de carbono utilizados no processo. A equação que representa o processo global é: 2 Al2O3 + 3 C  3 CO2 + 4 Al. A massa de Al2O3 consumida na obtenção de 54g de alumínio será, aproximadamente, igual a: Dados: C = 12 u; O = 16 u; Al = 27 u.
a) 25,5g.
b) 51,0g.
c) 76,5g.
d) 102,0g. e) 204,0g.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão de química juntos! O enunciado fala sobre a eletrólise da bauxita ( Al2O3) para produzir alumínio ( Al). A equação química do processo é:
2 Al2O3 + 3 C 3 CO2 + 4 Al
Precisamos descobrir qual a massa de Al2O3 consumida para obter 54g de alumínio. Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria, que nos ajuda a relacionar quantidades de reagentes e produtos em uma reação química.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a massa molar de cada composto envolvido na reação. A massa molar é a soma das massas atômicas dos elementos que compõem a molécula.
  • Massa molar do alumínio ( Al): 27 u
  • Massa molar do oxigênio ( O): 16 u
  • Massa molar do carbono ( C): 12 u
Agora, calculamos:
  • Al2O3: 2 times 27 + 3 times 16 = 54 + 48 = 102,g/mol
  • Al: 27,g/mol

Passo 3

Vamos usar a equação química balanceada para relacionar as massas. A equação nos diz que:
2 Al2O3 4 Al
Isso significa que 2 mols de Al2O3 produzem 4 mols de Al. Simplificando, 1 mol de Al2O3 produz 2 mols de Al.

Passo 4

Agora, vamos calcular quantos mols de Al correspondem a 54g:
Mols de Al = 54,g27,g/mol = 2,mol

Passo 5

Sabendo que 1 mol de Al2O3 produz 2 mols de Al, para produzir 2 mols de Al, precisamos de:
Mols de Al2O3 = 2,mol2 = 1,mol

Passo 6

Finalmente, convertendo os mols de Al2O3 para massa:
Massa de Al2O3 = 1,mol times 102,g/mol = 102,g

Resposta

A massa de Al2O3 consumida é aproximadamente 102,0g. (Alternativa d)

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