Aquecem-se 210 g de ferro e 200 g de enxofre. Calcule a massa em excesso e a massa de sulfato ferroso obtida. (R: 79,42 g em excesso e 330,6 g de FeS)
Fe+S FeS

Passo 1

Então, a gente tem 210 gramas de ferro (Fe) e 200 gramas de enxofre (S) reagindo para formar sulfeto de ferro (FeS). A matéria aqui é Química, mais especificamente de reações químicas e estequiometria. Para resolver, vamos precisar saber as massas molares dos reagentes, converter as massas dadas em mols, descobrir qual é o reagente limitante, calcular a massa do produto formado e a massa que sobra do reagente em excesso.

Passo 2

Primeiro, vamos descobrir as massas molares dos elementos envolvidos. A massa molar é quantos gramas tem um mol de uma substância.
  • Ferro (Fe): Aproximadamente 55,85 g/mol.
  • Enxofre (S): Aproximadamente 32,07 g/mol.

Passo 3

Agora, vamos converter as massas que a gente tem em mols usando a fórmula:
Mols = Massa (g)Massa molar (g/mol)
  • Mols de Fe:
210,g55,85,g/mol approx 3,77,mol
  • Mols de S:
200,g32,07,g/mol approx 6,24,mol

Passo 4

A reação química dada é:
Fe + S FeS
Isso significa que 1 mol de Fe reage com 1 mol de S para formar 1 mol de FeS. Agora, vamos ver qual dos reagentes vai acabar primeiro, ou seja, qual é o reagente limitante.

Passo 5

Comparando os mols que a gente tem:
  • Fe: 3,77 mol
  • S: 6,24 mol
Como a proporção é 1:1, o ferro (Fe) é o reagente limitante porque temos menos mols de Fe do que de S.

Passo 6

Agora, vamos calcular a massa de FeS que será formada. Como 1 mol de Fe forma 1 mol de FeS, a quantidade de mols de FeS formada será igual aos mols de Fe que temos:
Mols de FeS = 3,77,mol
Para encontrar a massa de FeS, usamos a massa molar do FeS:
Massa molar de FeS = 55,85,g/mol (Fe) + 32,07,g/mol (S) = 87,92,g/mol
Então,
Massa de FeS = 3,77,mol times 87,92,g/mol approx 330,6,g

Passo 7

Por último, vamos encontrar a massa do reagente que sobra, ou seja, o excesso. Como o ferro foi totalmente consumido, o excesso é o enxofre que não reagiu.
Primeiro, calculamos quantos mols de S foram usados:
Mols de S usados = 3,77,mol
Então, os mols de S que sobraram:
6,24,mol - 3,77,mol = 2,47,mol
Convertendo de volta para gramas:
Massa de S em excesso = 2,47,mol times 32,07,g/mol approx 79,42,g

Resposta

A massa em excesso é de aproximadamente 79,42 gramas e a massa de sulfeto ferroso (FeS) obtida é de 330,6 gramas.

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