O cloreto de alumínio é um reagente muito utilizado em processos industriais que pode ser obtido por meio da reação entre alumínio metálico e cloro gasoso, conforme a seguinte reação química: Aℓ + Cℓ 2 → AℓCℓ 3 . Se 2,70g de alumínio são misturados a 4,0g de cloro, qual a massa produzida em gramas, de cloreto de alumínio?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre a reação química entre alumínio (Al) e cloro gasoso (Cl₂) para formar cloreto de alumínio (AlCl₃). Nosso objetivo é descobrir quanto de cloreto de alumínio é produzido quando misturamos 2,70g de alumínio com 4,0g de cloro. Para isso, vamos precisar usar conceitos de estequiometria, que é a parte da química que estuda as quantidades das substâncias envolvidas nas reações químicas.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a equação química balanceada da reação:
Al + Cl2 AlCl3
Observamos que precisamos balancear essa equação para termos certeza de que a quantidade de átomos de cada elemento é igual nos dois lados da equação.

Passo 3

Balanceando a equação:
2Al + 3Cl2 2AlCl3
Agora, temos 2 mol de alumínio reagindo com 3 mol de cloro para produzir 2 mol de cloreto de alumínio.

Passo 4

Vamos calcular a massa molar (massa de 1 mol) de cada substância envolvida:
  • Alumínio (Al): aproximadamente 26,98 g/mol
  • Cloro (Cl₂): aproximadamente 70,90 g/mol (35,45 g/mol para cada átomo de Cl)
  • Cloreto de alumínio (AlCl₃): aproximadamente 133,34 g/mol (26,98 + 3×35,45)

Passo 5

Agora, vamos calcular quantos mols de cada reagente temos:
  • Mols de Al:
2,70 g26,98 g/mol approx 0,100 mol
- Mols de Cl₂:
4,0 g70,90 g/mol approx 0,0564 mol

Passo 6

Analisando a estequiometria da reação balanceada, vemos que:
2 mol de Al rightarrow 3 mol de Cl2
Vamos verificar qual dos reagentes está em menor quantidade em relação à proporção necessária, ou seja, qual é o reagente limitante.

Passo 7

Para 0,100 mol de Al, precisaríamos de:
32 times 0,100 mol = 0,150 mol de Cl2
Mas temos apenas 0,0564 mol de Cl₂, que é menos do que o necessário. Portanto, o Cl₂ é o reagente limitante.

Passo 8

Agora, vamos calcular quantos mols de AlCl₃ serão produzidos a partir do reagente limitante (Cl₂):
23 times 0,0564 mol approx 0,0376 mol de AlCl3

Passo 9

Por fim, vamos converter os mols de AlCl₃ para massa:
0,0376 mol times 133,34 g/mol approx 5,01 g

Resposta

A massa de cloreto de alumínio produzida é de aproximadamente 5,01 g.

Exercícios relacionados