Cromo metálico pode ser produzido pela redução de
com Al, segundo a equação:
Supondo reação completa, qual a massa de cromo produzida pela reação de
de Al com 20 kg de
?
Supondo reação completa, qual a massa de cromo produzida pela reação de
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse problema de química! A questão trata de estequiometria, que é a parte da química que cuida das relações quantitativas entre os reagentes e os produtos em uma reação química. Aqui, queremos descobrir quanto de cromo metálico (
) é produzido quando 5,4 kg de alumínio (
) reagem com 20 kg de
. Para isso, vamos precisar usar a equação química balanceada fornecida e entender conceitos como massa molar e reagente limitante.
Passo 2
Primeiro, vamos olhar a equação química que descreve a reação:
Essa equação já está balanceada, o que significa que o número de átomos de cada elemento é igual nos reagentes e nos produtos. Isso é importante para garantir que estamos respeitando a conservação de massa.
Passo 3
Agora, precisamos calcular as massas molares dos reagentes e produtos envolvidos para converter as massas dadas em mols. A massa molar é a massa de um mol de uma substância e é medida em
.
-
Massa molar do
: -
Massa molar do
: -
Massa molar do
:
Passo 4
Vamos converter as massas dadas em mols usando a fórmula:
Primeiro, convertendo 5,4 kg de
para gramas:
Agora, convertendo 20 kg de
para gramas:
Passo 5
Precisamos identificar o reagente limitante, ou seja, qual dos reagentes se esgota primeiro e, portanto, limita a quantidade de produto formado. Para isso, comparamos as mols fornecidas com as mols necessárias na equação balanceada.
Segundo a equação:
Isso significa que 2 mols de
reagem com 1 mol de . Vamos verificar qual reagente está em excesso.
Relação dos mols fornecidos:
Como temos aproximadamente 131,58 mols de , que é mais que os 100 mols necessários para reagir com todo o
, o alumínio (
) é o reagente limitante.
Passo 6
Agora, usando a estequiometria da reação, vamos determinar quantos mols de
serão produzidos a partir do reagente limitante.
De acordo com a equação balanceada, 2 mols de
produzem 2 mols de
. Assim, a relação é de 1:1.
Portanto:
Passo 7
Por fim, vamos converter os mols de
obtidos em massa.
Convertendo para kg:
Resposta
A massa de cromo produzida é de 10,4 kg.