Dada a reação
Determine as taxas de consumo de oxigênio e de água, bem como de produção de hidróxido de ferro quando a taxa de consumo de ferro ferroso é de
. s
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no exercício que você trouxe! A gente tem uma reação química onde íons de ferro (Fe²⁺) reagem com oxigênio (O₂) e água (H₂O) para formar hidróxido de ferro (Fe(OH)₃) e íons de hidrogênio (H⁺). A pergunta é: se a taxa de consumo de Fe²⁺ é de
mol/L·s, qual é a taxa de consumo de oxigênio e água, e a taxa de produção de hidróxido de ferro? Para resolver isso, vamos usar conceitos de estequiometria e taxas de reação.
Passo 2
Primeiro, vamos olhar para a equação química balanceada:
Cada coeficiente na equação nos mostra a proporção em que as substâncias reagem ou são produzidas. Isso é super importante para calcular as taxas de consumo e produção.
Passo 3
Sabemos que a taxa de consumo de Fe²⁺ é
mol/L·s. Vamos chamar essa taxa de
mol/L·s. O sinal negativo indica que o Fe²⁺ está sendo consumido.
Passo 4
Para encontrar a taxa de consumo de O₂, olhamos para o coeficiente de O₂ na reação, que é
. Isso significa que para cada mol de Fe²⁺ consumido,
mol de O₂ é consumido. Então, a taxa de consumo de O₂ (
) será:
Passo 5
Agora, vamos para a água (H₂O). O coeficiente é
, então para cada mol de Fe²⁺ consumido,
mol de H₂O é consumido. Assim, a taxa de consumo de H₂O (
) é:
Passo 6
Por último, vamos encontrar a taxa de produção de Fe(OH)₃. O coeficiente é 1, então para cada mol de Fe²⁺ consumido, 1 mol de Fe(OH)₃ é produzido. Portanto, a taxa de produção de Fe(OH)₃ (
) é igual à taxa de consumo de Fe²⁺:
Resposta
As taxas são:
- Consumo de oxigênio:
mol/L·s - Consumo de água:
mol/L·s - Produção de hidróxido de ferro:
mol/L·s