Uma etapa importante no refino do metal alumínio é a manufatura da criolita,
, a partir de fluoreto de amônio, aluminato de sódio e hidróxido de sódio em água:
Infelizmente, podem-se formar subprodutos, o que reduz o rendimento. Em uma pesquisa do processo em laboratório,
de
foram misturados com
de
e
de NaOH . A massa de
produzida foi igual a 75,0 g. Qual foi o rendimento percentual da reação?
R:
Infelizmente, podem-se formar subprodutos, o que reduz o rendimento. Em uma pesquisa do processo em laboratório,
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma reação química usada para fabricar criolita, que é importante no refino do alumínio. A pergunta quer saber qual foi o rendimento percentual dessa reação. Para resolver isso, a gente vai precisar entender um pouco sobre estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações quantitativas entre reagentes e produtos em uma reação química.
Passo 2
Primeiro, vamos ver quais são os reagentes e o produto na reação:
Os reagentes são:
- Fluoreto de amônio (
) - Aluminato de sódio (
) - Hidróxido de sódio (
)
O produto principal que nos interessa é a criolita (
).
Passo 3
Vamos anotar as massas fornecidas:
- Massa de
= 100,0 g - Massa de
= 82,6 g - Massa de
= 80,0 g - Massa real de
produzida = 75,0 g
Para encontrar o rendimento percentual, precisamos calcular a massa teórica de
que deveria ser formada com base nos reagentes, e depois comparar com a massa real obtida.
Passo 4
Primeiro, vamos calcular a massa molar de cada composto envolvido na reação:
-
: -
: -
: -
:
Passo 5
Agora, vamos calcular quantos mols de cada reagente temos:
-
Mols de
: -
Mols de
: -
Mols de
:
Passo 6
Agora, vamos identificar o reagente limitante, que é o reagente que vai determinar a quantidade máxima de produto que pode ser formado.
A reação balanceada mostra que:
- 6 mols de
reagem com 1 mol de e 2 mols de para formar 1 mol de .
Vamos ver quantos mols de
cada reagente pode produzir:
-
: -
: -
:
O menor valor é 0,45 mol, então o reagente limitante é o
.
Passo 7
Agora, vamos calcular a massa teórica de
que poderia ser formada a partir do reagente limitante:
Passo 8
Finalmente, vamos calcular o rendimento percentual usando a massa real obtida:
Resposta
O rendimento percentual da reação foi de aproximadamente 79,4 %.
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de
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Respostas:
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