Considere a reação química representada pela equação: 2Fe2S3+6H2O+3O2 4Fe(OH)3+6S Calcule a quantidade (em mols) de Fe(OH)3 que pode ser produzida a partir de uma mistura que contenha 1,0 mol de Fe2S3, 2,0 mols de H2O e 3,0 mols de O2.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A questão trata de uma reação química onde temos que calcular a quantidade de Fe(OH)₃ que pode ser produzida a partir de certas quantidades de reagentes. Vamos precisar usar conceitos de estequiometria, especificamente a identificação do reagente limitante para determinar a quantidade máxima de produto formado.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a reação química fornecida:
Essa equação balanceada nos mostra que 2 mols de Fe₂S₃ reagem com 6 mols de H₂O e 3 mols de O₂ para produzir 4 mols de Fe(OH)₃ e 6 mols de S.
Passo 3
Agora, vamos identificar as quantidades dos reagentes fornecidos:
- Fe₂S₃: 1,0 mol
- H₂O: 2,0 mol
- O₂: 3,0 mol
Nosso objetivo é descobrir qual desses reagentes é o limitante, ou seja, aquele que vai determinar a quantidade máxima de Fe(OH)₃ que pode ser produzida.
Passo 4
Para isso, vamos usar a relação das quantidades fornecidas com os coeficientes da equação balanceada. Primeiro, vamos calcular quantos “grupos” da reação completa temos para cada reagente.
Para Fe₂S₃:
Para H₂O:
Para O₂:
Passo 5
O menor valor resultante indica o reagente limitante. Aqui, H₂O tem o menor valor (≈0,333), portanto, a água é o reagente limitante.
Passo 6
Agora, vamos usar esse fator limitante para calcular a quantidade de Fe(OH)₃ produzida. Na equação balanceada, 6 mols de H₂O produzem 4 mols de Fe(OH)₃.
Então, se 0,333 “grupos” da reação completa são possíveis:
Resposta
A quantidade de Fe(OH)₃ que pode ser produzida é aproximadamente 1,33 mol.