Uma amostra de ferro reagiu totalmente com ácido clorídrico liberando
de
(CNTP), qual era a massa de ferro utilizada?
Equação não balanceada
Equação não balanceada
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado diz que uma certa quantidade de ferro reagiu completamente com ácido clorídrico, produzindo 1,35 litros de hidrogênio gasoso (H₂) nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP). O conteúdo que a gente vai usar aqui é estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações entre as quantidades das substâncias envolvidas nas reações químicas. Para resolver isso, vamos precisar balancear a equação química da reação, usar o volume molar dos gases nas CNTP, e calcular a massa de ferro envolvida.
Passo 2
Primeiro, vamos balancear a equação química. A equação não está balanceada:
Vamos ajustar os coeficientes para que o número de átomos de cada elemento seja o mesmo dos dois lados:
Agora, a equação está balanceada com 2 mols de ferro reagindo com 6 mols de ácido clorídrico para produzir 2 mols de cloreto de ferro (III) e 3 mols de hidrogênio gasoso.
Passo 3
Vamos calcular quantos mols de H₂ foram produzidos. Sabemos que o volume de H₂ é 1,35 litros nas CNTP. Nas condições normais, 1 mol de gás ocupa 22,4 litros. Então, a quantidade de mols de H₂ é:
Passo 4
Agora, usando a relação da equação balanceada, vemos que 2 mols de Fe produzem 3 mols de H₂. Vamos encontrar quantos mols de Fe correspondem a 0,0603 mols de H₂:
Resolvendo para
:
Passo 5
Agora, vamos converter os mols de Fe para massa. A massa molar do ferro (Fe) é aproximadamente 55,85 g/mol. Então:
Resposta
A massa de ferro utilizada foi de aproximadamente 2,25 gramas.