O cloreto de alumínio pode ser obtido a partir da reação do gás cloro com o metal alumínio em um reator. Para obter 264 g de cloreto de alumínio, qual a massa de gás cloro necessário reagir com 54 g de alumínio?

Passo 1

Vamos resolver um problema de química envolvendo a reação do alumínio com o gás cloro para formar cloreto de alumínio (AlCl₃). Para isso, vamos precisar usar conceitos de estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações quantitativas entre as substâncias envolvidas nas reações químicas. Nosso objetivo é descobrir qual a massa de gás cloro necessária para reagir com 54 g de alumínio, de modo a obter 264 g de cloreto de alumínio.

Passo 2

Primeiro, precisamos escrever a equação química balanceada da reação entre o alumínio (Al) e o gás cloro (Cl₂) para formar cloreto de alumínio (AlCl₃). A equação balanceada é:
2Al + 3Cl2 2AlCl3
Isso significa que 2 mols de alumínio reagem com 3 mols de cloro para produzir 2 mols de cloreto de alumínio.

Passo 3

Vamos calcular a massa molar de cada substância envolvida na reação:
  • Massa molar do Al: aproximadamente 27 g/mol
  • Massa molar do Cl₂: aproximadamente 71 g/mol (já que Cl₂ tem 2 átomos de Cl, cada um com ~35,5 g/mol)
  • Massa molar do AlCl₃: aproximadamente 133,5 g/mol (27 + 3×35,5)

Passo 4

Agora, vamos determinar quantos mols de alumínio temos em 54 g:
Mols de Al = Massa de AlMassa molar de Al = 54,g27,g/mol = 2, mols

Passo 5

Usando a estequiometria da reação balanceada, vemos que 2 mols de Al reagem com 3 mols de Cl₂. Portanto, para 2 mols de Al, precisamos de 3 mols de Cl₂.

Passo 6

Vamos converter os mols de Cl₂ necessários para massa:
Massa de Cl2 = Mols de Cl2 times Massa molar de Cl2 = 3,mol times 71,g/mol = 213,g

Resposta

É necessário 213 g de gás cloro para reagir com 54 g de alumínio e obter 264 g de cloreto de alumínio.

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