Uma amostra de 3,5 g de ferro com uma pureza de 80% é submetida a uma reação de oxidação completa, produzindo óxido de ferro III como único produto.
Reação química: 4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3. ​Massas molares = Fe≃56 g/mol // O2=32 g/mol // Fe2O3 ≃160 g/mol. A quantidade de massa de óxido de ferro III produzida, levando em consideração a porcentagem de impureza na amostra de ferro, será de:

Passo 1

Beleza, vamos começar entendendo o que a pergunta está pedindo. Você tem uma amostra de 3,5 gramas de ferro que não é puro, apenas 80% é de ferro verdadeiro. Queremos descobrir quanto de óxido de ferro III ( Fe2O3) é produzido quando todo esse ferro reage completamente com oxigênio. Para resolver isso, vamos usar conceitos de massa molar e estequiometria, que é basicamente uma forma de relacionar quantidades de reagentes e produtos em uma reação química.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade real de ferro puro na amostra. Se 80% da amostra são ferro puro:
Massa de Fe puro = 3,5,g times 0,80 = 2,8,g

Passo 3

Agora, vamos descobrir quantos mols de ferro ( Fe) temos nessa massa. A massa molar do ferro é de aproximadamente 56 g/mol, então usamos a fórmula:
Mols de Fe = Massa de FeMassa molar do Fe = 2,8,g56,g/mol = 0,05,mol

Passo 4

Vamos olhar para a reação química balanceada:
4,Fe + 3,O2 2,Fe2O3
Isso nos mostra que 4 mols de Fe produzem 2 mols de Fe2O3. Queremos saber quantos mols de Fe2O3 são produzidos a partir de 0,05 mol de Fe. Usamos uma regra de três simples:
4,mol Fe2,mol Fe2O3 = 0,05,mol Fex,mol Fe2O3
Resolvendo para x:
x = 2,mol Fe2O3 times 0,05,mol Fe4,mol Fe = 0,025,mol,Fe2O3

Passo 5

Agora, vamos converter os mols de Fe2O3 para massa. Sabemos que a massa molar de Fe2O3 é aproximadamente 160 g/mol. Então:
Massa de Fe2O3 = 0,025,mol times 160,g/mol = 4,g

Resposta

A massa de óxido de ferro III produzida é de 4 gramas.

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