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)
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 de Fe:
- Mols de S:
Passo 4
A reação química dada é:
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:
Para encontrar a massa de FeS, usamos a massa molar do FeS:
Então,
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:
Então, os mols de S que sobraram:
Convertendo de volta para gramas:
Resposta
A massa em excesso é de aproximadamente 79,42 gramas e a massa de sulfeto ferroso (FeS) obtida é de 330,6 gramas.